[发明专利]一种GH4708镍基高温合金抗高温耐磨涂层的防护方法

说明书

本技术属于热处理领域，特别是涉及一种GH4708镍基高温合金抗高温耐磨涂层的防护方法。按照以下步骤进行：渗剂焙烧→渗剂配置→零件清洗→装包→渗铝→出炉→拆包→零件清理→检验；其中，渗铝前GH4708镍基高温合金经1140℃±20℃×0.5～2h，空冷固溶，然后加工成零件渗铝，渗铝后再经800℃±20℃×10～20h，空冷时效。本发明方法能够满足发动机低压涡轮嵌入件、轴的设计制造要求，渗铝层深度为0.03mm～0.08mm，表层生成了富铝的NiAl相，表面硬度显微硬度大于700HV，大大提高了GH4708镍基高温合金的抗氧化性能和耐磨性能。

技术领域

本技术属于热处理领域，特别是涉及一种GH4708镍基高温合金抗高温耐磨涂层的防护方法。

背景技术

GH4708镍基高温合金在950℃以下可以长期使用，是航空发动机的常用材料，用于制造压气机、燃烧室、涡轮、可调喷口内的易产生磨损的承力件，如低压涡轮嵌入件、轴等。这些承力件工作温度为700℃～850℃，工作环境恶劣，易磨损，所以要求这些零件不仅有良好抗高温氧化性能，而且还要有良好的耐磨性能。

耐磨涂层的制备方法有很多，如：气体渗碳、氮化、热喷涂碳化钨、电镀铬等。渗碳是将低碳钢工件放在增碳的活性介质中，加热、保温，使碳原子渗入钢件表面，并向内部扩散形成一定碳浓度梯度的渗层。氮化是一种以氮原子渗入钢件表面，形成一层以氮化物为主的渗层方法。氮化、渗碳主要用于钢件，氮化工艺长，使用温度低。热喷涂涂层是热喷涂材料经热源加热至熔化或半熔化态，用高压气流令其雾化并喷射于工件上，从而形成涂层的一种表面加工方法。涂层与基体是物理结合，使用过程中易产生掉块现象，不适用合喷涂大批量的小零件。电镀是一种电化学过程，也是一种氧化还原过程，将金属制件作为阴极、所镀金属或合金作为阳极，分别挂于铜或黄铜制的极棒上而浸入含有镀层成分的电解液中，并通入直流，在零件上就会沉积出金属镀镍层。电镀铬层后续需要加工，工序复杂，且也为物理结合。

发明内容

为了找到一种能够在镍基高温合金表面制备抗高温耐磨涂层的防护方法，本发明的目的在于提供一种GH4708镍基高温合金抗高温耐磨涂层的防护方法，采用粉末包埋法在GH4708镍基高温合金上制备铝化物渗层的方法，满足发动机零件使用要求。

本发明的技术方案是：

一种GH4708镍基高温合金抗高温耐磨涂层的防护方法，按照以下步骤进行：渗剂焙烧→渗剂配置→零件清洗→装包→渗铝→出炉→拆包→零件清理→检验；其中，渗铝前GH4708镍基高温合金经1140℃±20℃×0.5～2h，空冷固溶，然后加工成零件渗铝，渗铝后再经800℃±20℃×10～20h，空冷时效。

所述的GH4708镍基高温合金抗高温耐磨涂层的防护方法，渗剂由含铁量42wt％～50wt％的铝铁粉和氯化铵粉末配置而成，其中：按重量百分比计，铝铁合金粉末占98.5～99.0％，氯化铵粉末占1.0～1.5％。

所述的GH4708镍基高温合金抗高温耐磨涂层的防护方法，在GH4708镍基高温合金表面制备出符合设计要求渗铝层0.03mm～0.08mm的抗高温耐磨防护涂层；抗高温耐磨防护涂层为外层和扩散层组成，其中：外层0.025mm～0.50mm，扩散层0.010mm～0.030mm。

所述的GH4708镍基高温合金抗高温耐磨涂层的防护方法，渗剂焙烧时，将铝铁合金粉末与氯化铵粉末混合均匀，将混合物装入渗铝包中于950℃±20℃保温5h～10h。

所述的GH4708镍基高温合金抗高温耐磨涂层的防护方法，渗铝时，将装有零件的渗铝包在450℃±20℃的温度下保温2h～4h，随炉升温到900℃～950℃温度保温5～10h渗铝；渗铝保温结束后，将渗铝包取出于空气中冷却。

本发明的优点及有益效果是：