[发明专利]一种表面渗铪耐高温奥氏体不锈钢及其制备方法

摘要

本发明公开了一种表面渗铪耐高温奥氏体不锈钢是制备方法，是将奥氏体不锈钢试样和欲渗元素铪的源极分别放置在真空室内设置的两个阴极上，采用公共阳极并接地；利用辉光放电溅射、空心阴极效应、尖端放电技术，将铪以原子、离子和原子团的形式溅射出来，这些铪粒子团吸附于奥氏体不锈钢试样表面在高温下扩散进入内部，随工艺时间延长，形成含铪合金层。本发明是采用等离子合金化方法，将铪渗入奥氏体不锈钢表面，形成含有铬、镍、钛和铪的高合金层。该合金层成分易于控制并呈梯度分布，合金层与奥氏体钢基体为固态冶金结合，结合强度高，不会剥落，是一种节约合金元素、成本低、无环境污染的新型高温材料制备方法，最高使用温度可达900℃以上。

主权项

一种表面渗铪耐高温奥氏体不锈钢，其特征是：奥氏体不锈钢表面渗有一层表面厚度为20μm～100μm且含有60%以上的高铪合金层；其制备方法包括如下步骤：（1）将奥氏体不锈钢试样经不同型号的水砂纸打磨，并用抛光机抛光；（2）用超声波清洗干净并烘干；（3）将试样和纯度为99.99%的铪板为源极置入真空室内设置的两个阴极上，设备接地并作为公共阳极；（4）抽真空小于5Pa，充入少量氩气，调节源极和试样电压、试样和源极起辉，进行10min以上的表面清理；（5）之后逐步提高电压，电流，升高试样和源极温度，到温后保温一段时间，保温结束缓慢冷却到室温；所述两个阴极的极间距20mm～80 mm，氩气工作气压20 Pa～100 Pa，保温温度 800℃～1200 ℃，保温时间2h～10h。