[发明专利]等离子喷涂Ni基高温合金涂层高通量制备方法

摘要

本发明公开了一种等离子喷涂Ni基高温合金涂层高通量制备方法，其包括下列步骤：提供用于制备涂层的金属粉末，金属粉末包括Ni粉、Al粉、Cr粉；将Ni粉和Al粉分别加入送粉器中，设计送粉器的程序，主要是调整送粉器的转速，使Ni粉和Al粉在不同的时间段内出粉体积分数不同，但是两种粉同一时间出粉的体积分数之和相同。本发明等离子喷涂Ni基高温合金涂层高通量制备方法能够获得准连续成分的涂层，经过退火处理后,结合物相、成分及性能分析可以快速筛选出优异性能的Ni基合金涂层，即高硬度较小区域所对应的成分，同时在二元成分优化的基础上能够实现多元成分优化的Ni基合金涂层制备，缩短了研发周期。

主权项

1.一种等离子喷涂Ni基高温合金涂层高通量制备方法，其特征在于，其包括下列步骤：步骤一，提供用于制备涂层的金属粉末，金属粉末包括Ni粉、Al粉、Cr粉；步骤二，将Ni粉和Al粉分别加入送粉器中，设计送粉器的程序，主要是调整送粉器的转速，使Ni粉和Al粉在不同的时间段内出粉体积分数不同，但是两种粉同一时间出粉的体积分数之和相同；步骤三，打开等离子喷枪开始喷涂实验，同一时间段内，喷涂基底固定不动，该段时间结束后，基底向上方运动一定距离，按步骤二，更换送粉器的转速，使喷出来的Ni粉和Al粉的体积分数按比例改变，从而喷涂出不同成分的Ni基合金涂层，重复上述步骤，而从实现准连续成分的单块涂层的制备，在喷涂的过程中，保持两把喷枪喷出来熔融的粉末能够相互交互在一起；步骤四，对上述准连续成分的涂层进行退火处理，温度范围400℃~550℃，时间1~10h；准连续成分的涂层由于存在浓度梯度，在热流的作用下，逐渐有高成分向低成分扩散，通过扩散温度和时间的调整，涂层最终能够实现连续梯度成分变化，退火后缓慢冷却至室温；步骤五，将上述退火处理后的涂层切割成小条，按喷涂设计的成分范围选取多个点进行微区衍射和能谱分析，然后进行显微硬度测试，快速建立涂层硬度与成分和物相的关系，实现优化Ni基成分涂层的筛选，进而获得多个性能优异的Ni基合金成分；步骤六，选取上述步骤优化的二元合金涂层成分与另外的金属粉重复步骤二到步骤五，从而实现三元成分的Ni基涂层成分的筛选。