[发明专利]Nb-Si基合金表面两步法制备Y和Al改性硅化物渗层的制备方法

摘要

本发明涉及一种Nb-Si基合金表面两步法制备Y和Al改性硅化物渗层的制备方法，采用两步法在新型Nb-Si基合金表面制备Y和Al改性硅化物渗层的方法，即首先采用Si-Y₂O₃共渗在合金表面制备Y改性硅化物渗层，然后在不改变已有硅化物渗层组织结构的基础上，再通过一次后续的Al-Y₂O₃共渗处理得到Y和Al改性硅化物渗层。其优点在于可首先在合金表面制备出具有预计结构与厚度的硅化物渗层，后续的Al-Y₂O₃共渗处理在不破坏该硅化物渗层组织结构完整性的前提下，实现了适量Al和Y的加入，制备工艺简单可控；此外对具有复杂形状的实际工件也具有可操作性，因而实用性较强。

主权项

一种Nb‑Si基合金表面两步法制备Y和Al改性硅化物渗层的制备方法，其特征在于步骤如下： 步骤1、Si‑Y₂O₃共渗制备Y改性硅化物渗层： a1：将合金表面打磨，在酒精中超声波清洗后冷风吹干； b1：将5～20wt.％的Si，1～5wt.％的Y₂O₃，2～8wt.％的NaF，其余为Al₂O₃混合后，采用行星球磨机在200～300转/min下球磨2～4h，得到Si‑Y₂O₃共渗粉料； c1：将Si‑Y₂O₃共渗粉料装入刚玉坩埚中，将合金包裹于Si‑Y₂O₃共渗粉料之中，合金表面覆盖的渗剂厚度不小于10mm； d1：盖上坩埚盖并用Al₂O₃粉与硅溶胶调配的料浆密封；将密封后的坩埚置于包埋渗炉中，在氩气保护下加热至1050～1350℃，保温2～8h后，完成了表面Y改性硅化物渗层的制备； 步骤2、Al‑Y₂O₃共渗处理： a2：将步骤1已制备有硅化物渗层的合金打磨后在酒精中超声波清洗10～15min后冷风吹干； b2：将5～20wt.％的Al，1～5wt.％的Y₂O₃，2～8wt.％的NaF，其余为Al₂O₃混合后通过行星球磨机在200～300转/min下球磨2～4h，得到Al‑Y₂O₃共渗粉料； c2：将Al‑Y₂O₃共渗粉料装入刚玉坩埚中，将步骤a2处理的合金包裹于Si‑Y₂O₃共渗粉料之中，合金表面覆盖的渗剂厚度不小于10mm； d2：盖上坩埚盖并用Al₂O₃粉与硅溶胶调配的料浆密封；将密封后的坩埚置于包埋渗炉中，在氩气保护下加热至600～1000℃，保温0.5～3h后，即完成了Al‑Y₂O₃共渗处理，得到了Y和Al改性硅化物渗层。