专利名称：一种耐高温部件的热障复合镀层的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种耐高温部件的热障复合镀层，具体说，是涉及 一种具有抗高温腐蚀性和高温氧化性、且能与耐高温部件结合力高的耐高温
部件的热障复合镀层。
背景技术：
随着现代工业和科技的飞速发展，船用或电站用燃气涡轮机及大型民用飞 机发动机向高流量比、高推重比、高涡轮进口温度方向发展，燃烧室的燃气温 度和燃气压力不断提高，炽热的气流围绕叶片环流，破坏并吹掉零件上起保护 作用的氧化膜，使腐蚀加剧。在海上或近海工作的船用燃气轮机和大型民用飞 机发动机等高温设备，热端部件(如叶片)在燃气条件下工作，将从海水中摄
取Na2S04、 NaCl等盐类，如果这些盐类沉积在热端部件上，使金属表面被一 层处于粒子态的薄层熔盐所覆盖，将发生热腐蚀。此外，燃气轮机的涡轮叶片 还承受着极大的由离心力引起的拉应力及气流不均匀引起的振动应力；发动机 停机时，涡轮叶片的表面层及其较薄的边缘上产生极大的热应力，使叶片发生
过热破坏，严重影响其结构完整性；发动机零件也承受着进入发动机中的空气
所带入固体颗粒的机械冲击作用，微粒状物质的浸蚀会使保护性氧化膜破裂或 溶解，过早的破坏了发动机转子或静子叶片。
镍基高温合金，虽然其有较好的高温力学性能，但其高温耐蚀性能仍不够理想， 并且价格昂贵，更换叶片的费用很高。由于热障复合镀层具有抗蚀性高、硬 度高、耐磨性好、抗高温氧化性好等优点，因此，巿场急需开发一种具有抗高 温腐蚀性和高温氧化性、且能与耐高温部件结合力高的耐高温部件的热障 复合镀层，以解决目前耐高温部件所存在的抗高温氧化性及抗高温腐蚀 性差的难题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对上述现有技术所存在的缺陷和巿场 需求，提供一种具有抗高温腐蚀性和高温氧化性、且能与耐高温部件结合力 高的耐高温部件的热障复合镀层，以延长耐高温部件的使用寿命。
为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下
一种耐高温部件的热障复合镀层，包括MCrAlY合金粘结层和 Zr02-Ce02陶瓷层，其特征在于在MCrAlY合金粘结层和Zr02-Ce02陶瓷层 之间设有NiAl合金阻挡层，在Zr02-Ce02陶瓷层表面镀有A1203保护层。
所述MCrAlY合金粘结层的厚度优选0.075 0.125mm。
所述NiAl合金阻挡层的厚度优选0.002~0.004mm。
所述ZrO2-CeO2陶瓷层的厚度优选0.25 0.375mm。
所述八1203保护层的厚度优选0.08~0.2mm。
所述MCrAlY合金中的M优选Fe、 Co、 Ni或CoNi中的任一种。 本实用新型的镀层热导率低，25°C ~ 1150。C的热导率仅为0.4~0.5W/mK; 镀层表面粗糙度低，在115(TC保温lh热循环200次，表面粗糙度RaS2.5pm; 镀层与基体结合强度高，结合力为70MPa;抗热腐蚀性能好，镀层经90(TC保 温lh处理后置于Na2SO4 — 60%V2O5溶液中循环50次，镀层腐蚀失重 S5mg/cm2;抗热氧化性能好，IOO(TC热循环200次，镀层氧化失重^).02mg/cm2。 因此，本实用新型解决了耐高温部件所存在的抗高温氧化性及抗高温腐蚀 性差的难题，延长了耐高温部件的使用寿命。
图l为本实用新型的结构示意图。
图中l.粘结层；2.阻挡层；3.陶瓷层；4.保护层。
具体实施方式
如图1所示本实用新型的耐高温部件的热障复合镀层，包括 MCrAlY合金粘结层1和Zr02-Ce02陶瓷层3，在MCrAlY合金粘结层1和 Zr02-Ce02陶瓷层3之间设有NiAl合金阻挡层2，在Zr02-Ce02陶瓷层3表面镀有"203保护层4。
所述MCrAlY合金粘结层1的厚度优选0.075 0.125mm,NiAl合金阻挡层 2的厚度优选0.002 0.004mm， Zr(VCe02陶瓷层3的厚度优选0.25~0.375mm, 八1203保护层4的厚度优选0.08 0.2mm。
所述MCrAlY合金中的M优选Fe、 Co、 Ni或CoNi中的任一种。
经检测本实用新型的耐高温部件的热障复合镀层在2 5 。C ~ 115 (TC 的热导率仅为0.4 ~ 0'.5W/mK;在115(TC保温lh热循环200次的表面粗糙度 RaS2.5nm;镀层与基体的结合力为70MPa;镀层经90(TC保温lh处理后置于 Na2S04—60%V2O5溶液中循环50次，镀层腐蚀失重^5mg/cm2;镀层经1000 。C热循环200次，镀层氧化失重S0.02mg/cm2。
可见本实用新型的耐高温部件的热障复合镀层具有热导率低、表 面粗糙度低、镀层与基体结合强度高、抗热腐蚀性能好及抗热氧化性能好等优 点。因此，本实用新型解决了耐高温部件所存在的抗高温氧化性及抗高温 腐蚀性差的难题，延长了耐高温部件的使用寿命。
权利要求1. 一种耐高温部件的热障复合镀层，包括MCrAlY合金粘结层和ZrO2-CeO2陶瓷层，其特征在于在MCrAlY合金粘结层和ZrO2-CeO2陶瓷层之间设有NiAl合金阻挡层，在ZrO2-CeO2陶瓷层表面镀有Al2O3保护层。
2. 根据权利要求l所述的耐高温部件的热障复合镀层，其特征在于:所述MCrAlY合金粘结层的厚度为0.075 0.125mm。
3. 根据权利要求l所述的耐高温部件的热障复合镀层，其特征在于:所述NiAl合金阻挡层的厚度为0.002 0.004mm。
4. 根据权利要求l所述的耐高温部件的热障复合镀层，其特征在于:所述Zr02-Ce02陶瓷层的厚度为0.25 0.375mm。
5. 根据权利要求l所述的耐高温部件的热障复合镀层，其特银在于:所述八1203保护层的厚度为0.08 0.2mm。
6. 根据权利要求l所述的耐高温部件的热障复合镀层，其特征在于所述MCrAlY合金中的M为Fe、 Co、 Ni或CoNi中的任一种。
专利摘要本实用新型公开了一种耐高温部件的热障复合镀层，该复合镀层是由MCrAlY合金粘结层、NiAl合金阻挡层、ZrO<sub>2</sub>-CeO<sub>2</sub>陶瓷层及Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>保护层构成，NiAl合金阻挡层设在MCrAlY合金粘结层和ZrO<sub>2</sub>-CeO<sub>2</sub>陶瓷层之间，Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>保护层镀在ZrO<sub>2</sub>-CeO<sub>2</sub>陶瓷层表面。本实用新型的耐高温部件的热障复合镀层具有热导率低、镀层表面粗糙度低、镀层与基体结合强度高、抗热腐蚀性能好及抗热氧化性能好等优点，解决了耐高温部件所存在的抗高温氧化性及抗高温腐蚀性差的难题，延长了耐高温部件的使用寿命。
文档编号C23C28/00GK201265043SQ20082015253
公开日2009年7月1日 申请日期2008年8月29日 优先权日2008年8月29日
发明者李培耀, 李曼萍, 伟 王, 钱士强, 晨 黄 申请人:上海工程技术大学