1.一种铌合金表面高温耐磨涂层,其特征在于:该高温耐磨涂层为Al改性的NbSi2-Si3N4纳米复合涂层,涂层主要由纳米尺度的NbSi2和Si3N4组成;Al的改性作用体现于三种形式:固溶于NbSi2相中;生成Al-Nb相;生成AlN相。
2.一种权利要求1所述的铌合金表面高温耐磨涂层的制备方法,其特征在于:制备工艺流程:首先采用高温氮化工艺在合金表面制备氮化物层,然后再对其进行Si-Al包埋共渗处理,在铌合金表面制备出具有优良高温耐磨性能的Al改性NbSi2-Si3N4纳米复合涂层。
3.根据权利要求2所述的一种铌合金表面高温耐磨涂层的制备方法,其特征在于:其具体实施步骤如下:
步骤1、氮化处理制备表面氮化物层:
a1:将合金表面采用80~1200#SiC水砂纸打磨,在酒精中超声波清洗10~15min后冷风吹干;
b1:将合金试样置于高温氮化炉中,使用高纯氮气(99.999%)为氮源,调整其流量为30~200ml/min,然后加热至1000~1400℃,保温2~10h后,完成了合金表面氮化物层的制备;
步骤2、Si-Al共渗处理:
a2:将步骤1已制备有表面氮化物层的合金在酒精中超声波清洗10~15min后冷风吹干;
b2:将10~50wt.%的Si,2~20wt.%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300~400转/min下球磨3~4h,得到共渗粉料;
c2:将共渗粉料装入刚玉坩埚中,将步骤a2处理的合金包裹于共渗粉料之中,合金表面覆盖的渗剂厚度不小于15mm;
d2:盖上坩埚盖并用Al2O3粉与硅溶胶调配的料浆密封,其配比为:在20~100g Al2O3粉中加入10~50ml硅溶胶;将密封后的坩埚置于高温炉中,在氩气保护下加热至1000~1300℃,保温2~10h后,即完成了Si-Al共渗处理,得到Al改性NbSi2-Si3N4纳米复合涂层。
4.根据权利要求2所述的铌合金表面高温耐磨Al改性NbSi2-Si3N4纳米复合涂层的制备方法,其特征在于:前期氮化处理采用高纯氮气为氮源。