一种具有梯度结构的Si-Hf-Y粘结层的制备方法及其应用

    公开(公告)号:CN118668162A

    公开(公告)日:2024-09-20

    申请号:CN202410706991.9

    申请日:2024-06-03

    摘要: 本发明提供一种具有梯度结构的Si‑Hf‑Y粘结层的制备方法及其应用,属于涂层制备技术领域,制备方法包括以下步骤:步骤S1.将基体进行表面处理和清洗;步骤S2.通过双层辉光等离子表面冶金工艺在基体表面制备Si‑Hf‑Y沉积层,得到复合层;步骤S3.将复合层进行真空热处理,使得基体和Si‑Hf‑Y沉积层之间形成扩散层,得到Si‑Hf‑Y粘结层。本发明的具有梯度结构的Si‑Hf‑Y粘结层的制备方法及其应用,Si粘结层中添加一定量的活性元素Hf和Y,一方面Hf降低氧化速率,稀土元素Y可以起到氧化物钉扎和细化晶粒的作用使得粘结层更致密;另一方面,采用双层辉光等离子表面冶金工艺制备可以提高粘结层和基体的结合强度。

    一种TA15合金表面抗冲蚀磨损CrAlN-CrAl涂层及其制备方法

    公开(公告)号:CN110257787B

    公开(公告)日:2021-11-30

    申请号:CN201910525285.3

    申请日:2019-06-18

    IPC分类号: C23C14/35 C23C14/06 C23C14/16

    摘要: 本发明公开了一种TA15合金表面抗冲蚀磨损CrAlN‑CrAl涂层及其制备方法。该涂层是指在TA15合金表面采用射频磁控溅射技术依次沉积CrAl中间层和CrAlN沉积层,所述CrAlN沉积层的厚度为3~5μm;所述CrAl中间层的厚度在5~10μm,其中,CrAlN沉积层中Cr和N含量随着与CrAlN涂层的表层距离增加而降低,Al含量则是从CrAlN涂层的表层向TA15合金方向先增加后减小。利用本发明方法制备的涂层与合金具有良好的结合力,在改善基体抗冲蚀磨损性的同时也使改性层与基体具有良好的结合能力,避免涂层在服役过程中发生脱落,从而起到保护工件,延长工件寿命的效果。

    一种TA15合金表面耐磨Nb-N共渗层及其制备方法与应用

    公开(公告)号:CN109554667B

    公开(公告)日:2021-05-28

    申请号:CN201811473601.9

    申请日:2018-12-04

    摘要: 本发明公开一种TA15合金表面耐磨Nb‑N共渗层及其制备方法与应用。该Nb‑N共渗层采用双层辉光等离子冶金技术获得沉积在TA15合金表面的Nb‑N共渗层,所述Nb‑N共渗层包括由TA15合金表面向外的扩散层和沉积层,所述沉积层厚度为6‑8μm;所述扩散层为2‑3μm,所述扩散层中Nb‑N含量从扩散层的表面向TA15合金内部逐渐降低。上述TA15合金表面耐磨Nb‑N共渗层在汽车,航空等工业中应用。本发明制得的Nb‑N共渗层与TA15合金基体结合性能优越,整个涂层由外部的沉积层和内部的扩散层组成,实现了涂层与基体的冶金结合,能够在服役过程中有效保护TA15合金。

    一种钛铝合金表面抗高温氧化、耐磨损AlCrN涂层及其制备方法

    公开(公告)号:CN105839049B

    公开(公告)日:2018-08-07

    申请号:CN201610212024.2

    申请日:2016-04-07

    IPC分类号: C23C12/02 C23C14/32 C23C14/06

    摘要: 本发明公开了种钛铝合金表面抗高温氧化、耐磨损AlCrN涂层及其制备方法,采用双辉等离子表面技术沉积在钛铝合金工件表面,涂层表面是AlCrN沉积层,厚度在5‑10微米,在高温时形成致密的富AlO和Cr氧化物的氧化层;涂层内部为AlCrN扩散层,厚度在12‑15微米;所得涂层硬度为30‑37GPa,室温摩擦系数为0.3‑0.33,高温摩擦系数为0.47‑0.49。制备方法包括装炉、抽真空、工件表面活化、等离子渗AlCrN涂层、降温和出炉等步骤,制得的AlCrN涂层解决了钛铝合金高温抗氧化差的问题,同时扩散层的梯度结构,实现了涂层与基体之间冶金结合,具有良好的抗高温氧化性能和耐磨性能。

    TA15合金表面反应磁控溅射制备AlN/AlCrN薄膜的方法

    公开(公告)号:CN108193181A

    公开(公告)日:2018-06-22

    申请号:CN201810128781.0

    申请日:2018-02-08

    IPC分类号: C23C14/35 C23C14/06 C23C14/02

    摘要: 本发明涉及一种TA15合金表面反应磁控溅射制备AlN/AlCrN薄膜的方法,选用TA15钛合金试样作为基体,以Al靶和AlCr合金靶(70at%Al-30at%Cr)为溅射靶材,以氩气为工作气体,氮气为反应气体,采用磁控溅射方法在TA15合金试样表面制备出AlN/AlCrN薄膜;AlN/AlCrN薄膜厚度为3~6μm,硬度为25.69~32.18GPa;制备方法依次包括装炉、抽真空、通氩气、起辉、通氮气、保温和出炉等步骤。本发明制备得到的AlN/AlCrN薄膜与TA15基体结合良好,可有效提高钛合金表面摩擦磨损性能。

    单阴极等离子沉积大面积非晶、纳米晶合金层的方法

    公开(公告)号:CN101008077A

    公开(公告)日:2007-08-01

    申请号:CN200710019824.3

    申请日:2007-01-30

    IPC分类号: C23C14/34 C23C14/14 C23C14/54

    摘要: 本发明提供了一种单阴极等离子沉积大面积非晶、纳米晶合金层的方法,适用于金属及合金表面制备表面结构性能(耐蚀、耐磨)以及表面物理性能方面的改性层领域。该方法用于在纯金属表面自形成非晶+次表层纳米晶沉积层时,其特征在于:采用单阴极结构辉光溅射装置及方法,阴极电压:300-650V,Ar气气压:20-45Pa。当用于在非金属时,则以金属靶材为阴极,阴极电压:300-650V,Ar气气压:20-45Pa,非金属材料与靶材垂直间距为:30-40mm。该技术为制备非晶薄膜开辟了新的材料体系与工艺方法。