專利名稱：一種耐高溫部件的熱障復合鍍層的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種耐高溫部件的熱障復合鍍層，具體說，是涉及 一種具有抗高溫腐蝕性和高溫氧化性、且能與耐高溫部件結合力高的耐高溫
部件的熱障復合鍍層。
背景技術：
隨著現代工業和科技的飛速發展，船用或電站用燃氣渦輪機及大型民用飛 機發動機向高流量比、高推重比、高渦輪進口溫度方向發展，燃燒室的燃氣溫 度和燃氣壓力不斷提高，熾熱的氣流圍繞葉片環流，破壞并吹掉零件上起保護 作用的氧化膜，使腐蝕加劇。在海上或近海工作的船用燃氣輪機和大型民用飛 機發動機等高溫設備，熱端部件(如葉片)在燃氣條件下工作，將從海水中攝
取Na2S04、 NaCl等鹽類，如果這些鹽類沉積在熱端部件上，使金屬表面被一 層處于粒子態的薄層熔鹽所覆蓋，將發生熱腐蝕。此外，燃氣輪機的渦輪葉片 還承受著極大的由離心力引起的拉應力及氣流不均勻引起的振動應力；發動機 停機時，渦輪葉片的表面層及其較薄的邊緣上產生極大的熱應力，使葉片發生
過熱破壞，嚴重影響其結構完整性；發動機零件也承受著進入發動機中的空氣
所帶入固體顆粒的機械沖擊作用，微粒狀物質的浸蝕會使保護性氧化膜破裂或 溶解，過早的破壞了發動機轉子或靜子葉片。
鎳基高溫合金，雖然其有較好的高溫力學性能，但其高溫耐蝕性能仍不夠理想， 并且價格昂貴，更換葉片的費用很高。由于熱障復合鍍層具有抗蝕性高、硬 度高、耐磨性好、抗高溫氧化性好等優點，因此，巿場急需開發一種具有抗高 溫腐蝕性和高溫氧化性、且能與耐高溫部件結合力高的耐高溫部件的熱障 復合鍍層，以解決目前耐高溫部件所存在的抗高溫氧化性及抗高溫腐蝕 性差的難題。
實用新型內容
本實用新型的目的在于針對上述現有技術所存在的缺陷和巿場 需求，提供一種具有抗高溫腐蝕性和高溫氧化性、且能與耐高溫部件結合力 高的耐高溫部件的熱障復合鍍層，以延長耐高溫部件的使用壽命。
為達到上述目的，本實用新型的技術方案如下
一種耐高溫部件的熱障復合鍍層，包括MCrAlY合金粘結層和 Zr02-Ce02陶瓷層，其特征在于在MCrAlY合金粘結層和Zr02-Ce02陶瓷層 之間設有NiAl合金阻擋層，在Zr02-Ce02陶瓷層表面鍍有A1203保護層。
所述MCrAlY合金粘結層的厚度優選0.075 0.125mm。
所述NiAl合金阻擋層的厚度優選0.002~0.004mm。
所述ZrO2-CeO2陶瓷層的厚度優選0.25 0.375mm。
所述八1203保護層的厚度優選0.08~0.2mm。
所述MCrAlY合金中的M優選Fe、 Co、 Ni或CoNi中的任一種。 本實用新型的鍍層熱導率低，25°C ~ 1150。C的熱導率僅為0.4~0.5W/mK; 鍍層表面粗糙度低，在115(TC保溫lh熱循環200次，表面粗糙度RaS2.5pm; 鍍層與基體結合強度高，結合力為70MPa;抗熱腐蝕性能好，鍍層經90(TC保 溫lh處理后置于Na2SO4 — 60%V2O5溶液中循環50次，鍍層腐蝕失重 S5mg/cm2;抗熱氧化性能好，IOO(TC熱循環200次，鍍層氧化失重^).02mg/cm2。 因此，本實用新型解決了耐高溫部件所存在的抗高溫氧化性及抗高溫腐蝕 性差的難題，延長了耐高溫部件的使用壽命。
圖l為本實用新型的結構示意圖。
圖中l.粘結層；2.阻擋層；3.陶瓷層；4.保護層。
具體實施方式
如圖1所示本實用新型的耐高溫部件的熱障復合鍍層，包括 MCrAlY合金粘結層1和Zr02-Ce02陶瓷層3，在MCrAlY合金粘結層1和 Zr02-Ce02陶瓷層3之間設有NiAl合金阻擋層2，在Zr02-Ce02陶瓷層3表面鍍有"203保護層4。
所述MCrAlY合金粘結層1的厚度優選0.075 0.125mm,NiAl合金阻擋層 2的厚度優選0.002 0.004mm， Zr(VCe02陶瓷層3的厚度優選0.25~0.375mm, 八1203保護層4的厚度優選0.08 0.2mm。
所述MCrAlY合金中的M優選Fe、 Co、 Ni或CoNi中的任一種。
經檢測本實用新型的耐高溫部件的熱障復合鍍層在2 5 。C ~ 115 (TC 的熱導率僅為0.4 ~ 0'.5W/mK;在115(TC保溫lh熱循環200次的表面粗糙度 RaS2.5nm;鍍層與基體的結合力為70MPa;鍍層經90(TC保溫lh處理后置于 Na2S04—60%V2O5溶液中循環50次，鍍層腐蝕失重^5mg/cm2;鍍層經1000 。C熱循環200次，鍍層氧化失重S0.02mg/cm2。
可見本實用新型的耐高溫部件的熱障復合鍍層具有熱導率低、表 面粗糙度低、鍍層與基體結合強度高、抗熱腐蝕性能好及抗熱氧化性能好等優 點。因此，本實用新型解決了耐高溫部件所存在的抗高溫氧化性及抗高溫 腐蝕性差的難題，延長了耐高溫部件的使用壽命。
權利要求1. 一種耐高溫部件的熱障復合鍍層，包括MCrAlY合金粘結層和ZrO2-CeO2陶瓷層，其特征在于在MCrAlY合金粘結層和ZrO2-CeO2陶瓷層之間設有NiAl合金阻擋層，在ZrO2-CeO2陶瓷層表面鍍有Al2O3保護層。
2. 根據權利要求l所述的耐高溫部件的熱障復合鍍層，其特征在于:所述MCrAlY合金粘結層的厚度為0.075 0.125mm。
3. 根據權利要求l所述的耐高溫部件的熱障復合鍍層，其特征在于:所述NiAl合金阻擋層的厚度為0.002 0.004mm。
4. 根據權利要求l所述的耐高溫部件的熱障復合鍍層，其特征在于:所述Zr02-Ce02陶瓷層的厚度為0.25 0.375mm。
5. 根據權利要求l所述的耐高溫部件的熱障復合鍍層，其特銀在于:所述八1203保護層的厚度為0.08 0.2mm。
6. 根據權利要求l所述的耐高溫部件的熱障復合鍍層，其特征在于所述MCrAlY合金中的M為Fe、 Co、 Ni或CoNi中的任一種。
專利摘要本實用新型公開了一種耐高溫部件的熱障復合鍍層，該復合鍍層是由MCrAlY合金粘結層、NiAl合金阻擋層、ZrO<sub>2</sub>-CeO<sub>2</sub>陶瓷層及Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>保護層構成，NiAl合金阻擋層設在MCrAlY合金粘結層和ZrO<sub>2</sub>-CeO<sub>2</sub>陶瓷層之間，Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>保護層鍍在ZrO<sub>2</sub>-CeO<sub>2</sub>陶瓷層表面。本實用新型的耐高溫部件的熱障復合鍍層具有熱導率低、鍍層表面粗糙度低、鍍層與基體結合強度高、抗熱腐蝕性能好及抗熱氧化性能好等優點，解決了耐高溫部件所存在的抗高溫氧化性及抗高溫腐蝕性差的難題，延長了耐高溫部件的使用壽命。
文檔編號C23C28/00GK201265043SQ20082015253
公開日2009年7月1日 申請日期2008年8月29日 優先權日2008年8月29日
發明者李培耀, 李曼萍, 偉 王, 錢士強, 晨 黃 申請人:上海工程技術大學