[发明专利]一种铌基合金上的Mo-Si-B涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种铌基合金上的Mo-Si-B涂层，其特征在于：所述Mo-Si-B涂层是指与铌基合金基体接触的Mo层，以及分布在Mo层外的MoSi₂+B弥散相层。

2.根据权利要求1所述的铌基合金上的Mo-Si-B涂层，其特征在于：所述Mo-Si-B涂层经1250℃氧化后形成SiO₂-B₂O₃氧化层，并且B₂O₃能够降低SiO₂的粘度，提高流动性，从而发挥裂纹自修补的功能，有效地防止铌基合金基体被氧化。

3.根据权利要求1所述的铌基合金上的Mo-Si-B涂层，其特征在于：所述Mo-Si-B涂层经1250℃氧化后形成了5～10μm厚的氧化层。

4.一种铌基合金上的Mo-Si-B涂层的制备方法，其特征在于包括有下列步骤：

第一步：基体的前处理

(A)用800#的SiC水磨砂纸将Nb-16Si-22Ti-17Cr-2Al-2Hf合金基体进行表面磨光处理，制得第一试样；

第一试样的表面粗糙度为Ra＝1.6～2.0；

(B)将第一试样放入无水乙醇中进行超声清洗10～20min后，获得第二试样；

第二步：等离子喷涂制Mo层

将第二试样经大气等离子喷涂制Mo层，获得第三试样；

Mo粉的粒径为75～150μm；

大气等离子喷涂工艺参数：大气等离子喷涂的电流为450 A、电压为65 V、氩气流量为60 l/min、氢气流量为20 l/min；喷涂距离为80～100 mm、送粉速率为20～25 g/min；沉积过程中基体表面平均温度为300～400℃；

第三步：制Si-B包埋渗料

制100g包埋渗料由1.2～2.1g粒度为100目的NaF粉、20.0～36.0g粒度为100目的Si粉、0.6～1.1g粒度为400目的B粉和余量粒度为100目的Al₂O₃粉组成；

第四步：采用包埋渗工艺制备Si-B涂层

(A)将第三步制得的包埋渗料放入坩埚底部，然后将第二步中处理后的第三试样放入坩埚中间部位，并在其四周填满余量的包埋渗料，盖上坩埚盖子并密封后，形成热处理样品，并将热处理样品置入电阻炉内；

(B)设置电阻炉的升温速率为3～7℃/min，包埋渗温度950℃～1050℃，包埋渗时间45～55h；

(C)开启电阻炉，通入氩气；所述氩气的质量百分比纯度为99.0％，流量60ml/min～150 ml/min；在氩气保护下渗Si-B料；

(D)在包埋渗时间结束时，关电阻炉，随电阻炉冷却至100℃时，停止通入氩气；打开炉门取出试样，即制得第四试样；

(E)将第四试样放入酒精中经超声波清洗10～20分钟后，取出自然风干，得到在Nb-16Si-22Ti-17Cr-2Al-2Hf合金基体表面渗有的Mo-Si-B涂层。

5.根据权利要求4所述的铌基合金上的Mo-Si-B涂层的制备方法，其特征在于：在Nb-16Si-22Ti-17Cr-2Al-2Hf合金基体上制有内层为Mo层、外层为MoSi₂+B的弥散相层。

6.根据权利要求4所述的铌基合金上的Mo-Si-B涂层的制备方法，其特征在于：表面渗有Mo-Si-B涂层的Nb-16Si-22Ti-17Cr-2Al-2Hf合金基体在1250℃氧化时能够形成连续、致密的SiO₂-B₂O₃氧化层，并且B₂O₃能够降低SiO₂的粘度，提高流动性，从而发挥裂纹自修补的功能，有效地防止Nb-16Si-22Ti-17Cr-2Al-2Hf合金基体被氧化。

7.根据权利要求4所述的铌基合金上的Mo-Si-B涂层的制备方法，其特征在于：表面渗有Mo-Si-B涂层的Nb-16Si-22Ti-17Cr-2Al-2Hf合金基体在1250℃氧化后，存在有5～10μm的Mo₅Si₃氧化层。