本發明專利技術的目的在于提供一種NiCrAlYSi粉末噴涂材料的制備方法，采用“預制母合金+超聲氣體霧化”的工藝，來達到粉末化學成分控制均勻的目的，具體工藝流程為：（1）預制母合金：采用真空感應加熱的方法制備母合金，將原料置于氧化鎂坩堝中，預抽真空度高于2Pa，精煉溫度為1410℃±20℃，精煉時間為15min～20min，澆鑄溫度為1440℃±20℃，冷卻后澆鑄成直徑為70mm～100mm的合金棒；（2）成分分析：對所得母合金進行成分分析，如所得合金成分超出所述NiCrAlYSi粉末化學成分配比，則按照此配比進行二次備料；（3）氣體霧化制粉：霧化溫度為1500℃～1530℃，霧化壓力為8MPa～10MPa，氣體流量為10m3/min～15m3/min，合金液流量為2kg/min～4kg/min，霧化介質為純凈氬氣。
【技術實現步驟摘要】
—種NiCrAIYSi粉末噴涂材料的制備方法
本專利技術屬于表面涂層的涂覆
，特別提供一種鎳基噴涂粉末材料的制備方法，可以廣泛應用于各型發動機類似零件表面涂層的制備。
技術介紹
現代航空發動機的發展，要求航空發動機在更高溫度下工作的同時，又要延長其使用壽命，這樣對發動機熱端零部件材料提出了越來越高的要求。傳統的高溫合金很難滿足這一要求，表面涂覆防護涂層是解決材料高溫氧化、腐蝕及耐熱等問題的最有效的方法。某發動機低壓渦輪導向葉片材料為一種鎳基金屬間化合物，該材料不含元素Ti 而含有1. (Γ2. 0%的Hf，并且Al+Ta+Cr含量高于19%，具有良好的抗氧化、耐腐蝕性能，鑄造性能突出，可作為一種新型1100°C用渦輪導向葉片合金材料。為了進一步提高渦輪導向葉片的抗氧化、耐腐蝕性能，設計要求在葉片表面涂覆NiCrALYSi涂層。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種NiCrAHSi粉末噴涂材料的制備方法，采用該方法制得的NiCrAlYSi粉末其化學成分及粒度等性能指標均滿足使用要求，為順利完成 NiCrAlYSi涂層的噴涂工作提供了技術保障。本專利技術具體提供了一種NiCrAHSi粉末噴涂材料的制備方法，所述NiCrAHSi粉末化學成分配比為重量百分比Cr 18. 0-22. O ；A1 :8. 0-10. O ；S1:0. 5-0. 8 ；Y :0. 5-0. 8 ；0 (O. 050 ；Ν S O. 020 ；Ν 余量；其特征在于采用“預制母合金+超聲氣體霧化”的工藝，來達到粉末化學成分控制均勻的目的，具體工藝流程為(I)、預制母合金采用真空感應加熱的方法制備母合金，將原料置于氧化鎂坩堝中，預抽真空度高于2Pa，精煉溫度為1410°C ±20°C，精煉時間為15min 20min，澆鑄溫度為1440°C ±20°C，冷卻后澆鑄成直徑為70mm IOOmm的合金棒；(2)、成分分析對所得母合金進行成分分析，如所得合金成分超出所述 NiCrAHSi粉末化學成分配比，則按照此配比進行二次備料，并重新進行步驟(1)，如未超出所述NiCrAHSi粉末化學成分配比，則直接進行步驟(3)；(3)、氣體霧化制粉利用超聲氣體霧化技術制備粉末材料，霧化溫度為1500°C 1530°C，霧化壓力為8MPa lOMPa，氣體流量為10m3/min 15m3/min，合金液流量為2kg/ min 4kg/min,霧化介質為純凈気氣。為了滿足粉末成分及粉末對雜質方面的要求，優選的合金原料為①、鎳電解鎳，材質不低于Ni9996。②、鉻純度不低于JCr99A。③、鋁純度彡99 . 0%。④、硅純度彡98. 0%。⑤、釔采用中間合金，非主元元素及雜質總量彡2wt%。采用本專利技術所述方法所得NiCrAlSiY合金粉末其化學成分均在要求范圍內，且粉末質地均勻、干燥，無外來雜質和結團現象，其松裝密度以及流動性均滿足噴涂要求。所得粉末粒度組成為+270 目彡 5%-270 目 +600 目彡 85%-600 目 (10%且不同粒度的粉末相組成相同，均由Y '相和Y相組成；不同粒度的粉末顆粒形貌大部分都為球形，顆粒越大，顆粒表面粘附的衛星狀小顆粒越多；不同粒度的粉末熱學特性基本相同。本專利技術創新點(I)、采用“預制母合金”工藝，實現對Y、Si等易氧化、易燒損元素的控制。(2)、利用超聲氣體霧化技術制備粉末材料，對霧化工藝進行研究，分別進行了合金霧化溫度(過熱度)、霧化壓力、氣體流量、合金液流量等工藝參數對霧化進程和合金粉末粒度分布的影響，得到了最佳的工藝參數，實現合金粉末粒度及形貌分布控制。采用本專利技術所述方法制得的NiCrAHSi粉末已用于低壓渦輪導向葉片表面涂層的涂覆，涂層的質量良好，其性能滿足發動機使用要求。本專利技術所述方法滿足了低壓渦輪導向葉片表面涂層的涂覆需要，實現了材料的工程化應用，滿足發動機制造需求，降低發動機的制造成本，具有顯著的社會效益和經濟效益，同時還可以推廣使用到其它軍機、民機和燃機，應用前景廣闊。附圖說明圖1本專利技術工藝流程圖2粉末粒徑微分與累積分布圖3X衍射分析結果；圖4差熱分析(DSC)結果；圖5-160目 +270目的NiCrAlSiY微晶合金粉末掃描電鏡圖片；圖6-270目 +600目的NiCrAlSiY微晶合金粉末掃描電鏡圖片；圖7-600目的NiCrAlSiY微晶合金粉末掃描電鏡圖片；具體實施方式實施例1將所備原料放入氧化鎂坩堝中，采用真空感應熔煉，所述原料的化學成分配比為重量百分比Cr 20. O ；A1 9. O ；S1:0. 6 ；Y :0. 5 ；0 :彡 O. 050 ；Ν :彡 O. 020 ；Ni 余量。具體工藝流程為 (I)、預制母合金采用真空感應加熱的方法制備母合金，將原料置于氧化鎂坩堝中，預抽真空度高于2Pa，精煉溫度為1410°C ±20°C，精煉時間為15min，澆鑄溫度為 14400C ±20°C，冷卻后澆鑄成直徑為80mm的合金棒；(2)、成分分析對所得母合金進行成分分析，所得合金成分未超出所述NiCrAlYSi粉末化學成分配比，直接進行步驟(3)；(3)、氣體霧化制粉利用超聲氣體霧化技術制備粉末材料，霧化溫度為1500°C，， 霧化壓力為lOMPa，氣體流量為15m3/min，合金液流量為4kg/min。所得NiCrAlSiY合金粉末其化學成分均在要求范圍內，且粉末質地均勻、干燥，無外來雜質和結團現象，其松裝密度以及流動性均滿足噴涂要求。所得合金粉末性質的表征 a、利用粒度測試儀測定粉末粒度分布情況表I給出了 NiCrAlSiY合金粉末的粒度分布，測量范圍為Ομπι ΙΟΟμπι。從表I可以看見O μ m 100 μ m的粉末占粉末總數的99. 8%,通過計算得到粉末平均粒徑為67.02μπι。從粉末粒徑微分與累積分布圖(見圖2)可以看出，該合金粉末未呈現出典型的高斯分布，而表現為粒徑與微分百分數的正比關系，小于30 μ m的粉末很少，30 μ m 100 μ m之間的顆粒占顆粒總數的98. 1%左右。表I粉末粒度測試結果本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種NiCrAlYSi粉末噴涂材料的制備方法，所述NiCrAlYSi粉末化學成分配比為重量百分比：Cr：18.0?22.0；Al：8.0?10.0；Si：0.5?0.8；Y：0.5?0.8；O：≤0.050；N：≤0.020；Ni余量；其特征在于：采用“預制母合金+超聲氣體霧化”的工藝，來達到粉末化學成分控制均勻的目的，具體工藝流程為：（1）、預制母合金：采用真空感應加熱的方法制備母合金，將原料置于氧化鎂坩堝中，預抽真空度高于2Pa，精煉溫度為1410℃±20℃，精煉時間為15min～20min，澆鑄溫度為1440℃±20℃，冷卻后澆鑄成直徑為70mm～100mm的合金棒；（2）、成分分析：對所得母合金進行成分分析，如所得合金成分超出所述NiCrAlYSi粉末化學成分配比，則按照此配比進行二次備料，并重新進行步驟（1），如未超出所述NiCrAlYSi粉末化學成分配比，則直接進行步驟（3）；（3）、氣體霧化制粉：利用超聲氣體霧化技術制備粉末材料，霧化溫度為1500℃～1530℃，霧化壓力為8MPa～10MPa，氣體流量為10m3/min～15m3/min，合金液流量為2kg/min～4kg/min，霧化介質為純凈氬氣。...
【技術特征摘要】
1.一種NiCrAHSi粉末噴涂材料的制備方法，所述NiCrAHSi粉末化學成分配比為重量百分比Cr 18. 0-22. O ；A1 :8. 0-10. O ；S1:0. 5-0. 8 ；Y :0. 5-0. 8 ；0 ^ O. 050 ；Ν (O. 020 ；Ν 余量； 其特征在于采用“預制母合金+超聲氣體霧化”的工藝，來達到粉末化學成分控制均勻的目的，具體工藝流程為 (1)、預制母合金采用真空感應加熱的方法制備母合金，將原料置于氧化鎂坩堝中，預抽真空度高于2Pa，精煉溫度為1410°C ±20°C，精煉時間為15min 20mi...
【專利技術屬性】
技術研發人員：魏明霞，侯萬良，方波，宋璽玉，宋傳榮，
申請(專利權)人：沈陽黎明航空發動機集團有限責任公司，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。