[发明专利]TiAl基合金表面防护的Ta-Zr合金涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种TiAl基合金表面防护的Ta-Zr合金涂层，其特征在于，所述的涂层为Ta-Zr合金涂层；所述的合金涂层从表层由外至内依次为沉积层、扩散层；所述的沉积层厚度为5~10μm；所述的扩散层的厚度为1~5μm。

2.根据权利要求1所述的一种TiAl基合金表面防护的Ta-Zr合金涂层，其特征在于，所述的合金涂层中，Ta占70wt%~90wt%，余量为Zr。

3.根据权利要求1所述的一种TiAl基合金表面防护的Ta-Zr合金涂层，其特征在于，所述的Ta-Zr合金涂层与TiAl基体之间呈冶金结合，所述的扩散层中Ta、Zr呈梯度分布；所述的扩散层由表面至内部的Ta，Zr元素含量梯度降低。

4.一种TiAl基合金表面防护的Ta-Zr合金涂层的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

步骤一：预处理；对TiAl基合金打磨后抛光至镜面；

步骤二：清洗；对TiAl合金与Ta-Zr靶材进行超声波清洗，清洗后风干；

步骤三：装炉；将风干后的TiAl合金与Ta-Zr靶材置于双辉炉内，按工艺参数放置靶材与试样并调整靶材与试样间距；

步骤四：洗气；对双辉炉进行抽真空，然后使用氩气重复洗气，调节氩气流量使炉内气压保持30~50Pa；

步骤五：合金化处理；打开电源，调节试验参数，利用空心阴极效应起辉，高温保温；

步骤六：降温；结束保温后，逐步降低工件极电压至300V以下，并关闭源极电源；

步骤七：取样；待炉内温度降到200℃以下，切断工件极电源，关闭氩气瓶与机械泵，开启放气阀待炉内气压与外界一致时即可取样。

5.根据权利要求4所述的一种TiAl基合金表面防护的Ta-Zr合金涂层的制备方法，其特征在于，所述的步骤二的Ta-Zr靶材的成分配比：Ta占70%~90%，余量为Zr。

6.根据权利要求4所述的一种TiAl基合金表面防护的Ta-Zr合金涂层的制备方法，其特征在于，所述的步骤三中调整靶材与试样间距为10~25mm。

7.根据权利要求4所述的一种TiAl基合金表面防护的Ta-Zr合金涂层的制备方法，其特征在于，所述的步骤四中，分别使用机械泵与分子泵对双辉炉进行抽真空，抽真空至炉内气压达到1.0×10-3Pa以下。

8.根据权利要求4所述的一种TiAl基合金表面防护的Ta-Zr合金涂层的制备方法，其特征在于，所述的步骤五中的合金化处理的工艺参数为：调节工件极电压至400V~600V；调节源极电压至600V~900V；高温保温参数为： 700~800℃；保温2.5~4h。