本发明专利技术涉及一种渗铝剂中添加无水SmCl3制备Ni-Al高温抗氧化复合涂层，属于表面处理领域。本发明专利技术在P92铁素体不锈钢表面镀镍后进行包埋渗铝，最佳的渗铝剂由质量百分比为6%Al、2%NH4Cl、2%无水SmCl3和90%Al2O3组成，经过热处理后，在镀镍基体表面上得到致密的渗铝涂层，复合涂层抗氧化速率为0.1715×10-6g/cm2/s；渗铝剂中添加无水SmCl3具有催渗、促渗作用，促进涂层形成Ni-Al金属间化合物，最重要的是可以改善涂层在长时间高温服役环境下的致密性、结合力、热稳定性等性能，该方法具有节能、节材、工艺简便等优点，具有实际应用价值。
【技术实现步骤摘要】
渗f吕剂中添加无水SmC 13制备N 1-AI高温抗氧化复合涂层
本专利技术涉及一种渗铝剂中添加无水SmCl3制备N1-Al高温抗氧化复合涂层，属于表面处理领域。
技术介绍
为了提高高温材料的工作效率和使用寿命，在材料表面涂覆复合涂层，增强材料的抗氧化能力，N1-Al金属间化合物有着优良的高温抗氧化性能,涂覆的N1-Al合金材料在高温抗氧化方面有着广阔的应用前景。文献Xiang Z D等人所著的Relat1nshipBetween Pack Chemistry and Aluminide Coating Format1n for Low-TemperatureAluminisat1n of Alloy Steels, Acta Materialia 2006, 54(17):4453-4463,提供了在P92钢表面采用两步法制备Ni2Al3/Ni的复合涂层，即先在材料表面镀一层纯镍，再在650°C下采用粉末包埋渗铝工艺使部分纯镍铝化；武汉科技大学吴道洁提供了在P92钢表面制备了 N1-Al化合物复合涂层，复合涂层存在着亟待解决问题，一是复合涂层随着等温退火时间的延长，孔洞严重增多增大的问题，二是元素扩散的问题；CN102864407A公开了稀土催渗氮碳共渗工艺，得出了稀土具有增加渗层致密度，提高工件的使用性能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种渗铝剂中添加无水SmCl3制备N1-Al高温抗氧化复合涂层，制备致密的、热稳定性好的高温抗氧化复合涂层。 技术解决方案:本专利技术是以P92铁素体不锈钢经过表面预处理、镀镍后为基体材料，基体材料在低温下包埋渗铝，渗铝剂包含质量百分比为6% Al,2% NH4Cl,x%无水SmCl3和(92_z)% Al2O3组份，X分别为0、2、4或6。将配好的四组渗铝剂分别放入刚玉坩埚中，把镀镍的基体材料垂直放入渗铝剂中，将坩埚密封，在温度为650°C下进行热处理，使得在镀镍基体表面上得到致密的渗铝涂层，涂层厚度为20 μ m，复合涂层抗氧化速率为0.1715X10^0.2830X 1^6g/cm2/s。 本专利技术最优选择渗铝剂中添加无水SmCl3质量百分比为2%，得到致密的渗铝涂层，涂层厚度为20 μ m，复合涂层抗氧化速率为0.1715 X 10_6 g/cm2/s。 专利技术效果本专利技术中渗铝剂中添加无水SmCl3是影响复合涂层致密性和抗氧化性的关键，渗铝剂中添加无水SmCl3的复合涂层抗氧化性优于未添加无水SmCl3的复合涂层，但添加过量的无水SmCl3渗铝层厚度不均匀，降低了复合涂层抗氧化性，添加2%无水SmCl3的涂层抗氧化性能最佳；渗铝剂中添加无水SmCl3在热处理过程中不会产生水蒸汽，有利于制备致密的渗铝涂层；无水SmCl3除了催渗、促渗的作用外，钐原子沿晶界渗入镍层，促进涂层形成N1-Al金属间化合物，最重要的是可以改善涂层在长时间高温服役环境下的致密性、结合力、热稳定性；在基体表面得到的高温抗氧化涂层，是利用金属间化合物优异的高温稳定性和各元素扩散时的相互制约，从而使此涂层具有较强的高温抗氧化性，该方法具有节能、节材、工艺简便等优点，具有重要的实际应用价值。 【附图说明】 图1为本专利技术渗铝剂中添加2%无水SmCl3的P92钢复合涂层OM图；图2为本专利技术渗铝剂中添加2%无水SmCl3的P92钢复合涂层XRD图；图3为本专利技术渗铝剂中添加2%无水SmCl3的P92钢复合涂层SEM图。 【具体实施方式】 实施例1P92铁素体不锈钢表面预处理后为基体材料，基体材料在瓦特电镀液中镀镍，阳极为镍板，阴极为基体材料，电流密度为2.23 A/dm2,镀镍温度为45°C，时间为2小时，得到基体材料镀镍厚度为100 μ m,镀镍的基体材料在低温下包埋渗铝，渗铝剂由6%A1、2%NH4C1和92% Al2O3质量百分比组成，将配好的渗铝剂分别放入刚玉坩埚中，把镀镍的基体材料垂直放入渗铝剂中部，将坩埚用水玻璃泥密封，坩埚放在箱式电阻炉中进行热处理，热处理温度为650°C，使得在镀镍基体表面上得到致密的渗铝涂层，厚度为20 μ m，复合涂层抗氧化速率为 0.2830 X 1(Γ6 g/cm2/s。 实施例2P92铁素体不锈钢表面预处理后为基体材料，基体材料在瓦特电镀液中镀镍，阳极为镍板，阴极为基体材料，电流密度为2.23A/dm2，镀镍温度为45°C，时间为2小时，得到基体材料镀镍厚度为100 μ m，镀镍的基体材料在低温下包埋渗铝，渗铝剂由6% Al,2% NH4C1、2%无水SmCl3和90% Al2O3质量百分比组成，将配好的渗铝剂分别放入刚玉坩埚中，把镀镍的基体材料垂直放入渗铝剂中部，将坩埚用水玻璃泥密封，坩埚放在箱式电阻炉中进行热处理，热处理温度为650°C，使得在镀镍基体表面上得到致密的渗铝涂层，厚度为20 μ m,复合涂层抗氧化速率为0.1715 X 10_6 g/cm2/s。 实施例3P92铁素体不锈钢表面预处理后为基体材料，基体材料在瓦特电镀液中镀镍，阳极为镍板，阴极为基体材料，电流密度为2.23A/dm2，镀镍温度为45°C，时间为2小时，得到基体材料镀镍厚度100 μ m，镀镍的基体材料在低温下包埋渗铝，渗铝剂由6% Al,2% NH4C1、4%无水SmCljP88% Al2O3质量百分比组成，将配好的渗铝剂分别放入刚玉坩埚中，把镀镍的基体材料垂直放入渗铝剂中部，将坩埚用水玻璃泥密封，坩埚放在箱式电阻炉中进行热处理，热处理温度为650°C，使得在镀镍基体表面上得到致密的渗铝涂层，厚度为20 μ m，复合涂层抗氧化速率为 0.2440 X 1-6 g/cm2/s。 实施例4P92铁素体不锈钢表面预处理后为基体材料，基体材料在瓦特电镀液中镀镍，阳极为镍板，阴极为基体材料，电流密度为2.23 A/dm2，镀镍温度为45°C，时间为2小时，得到基体材料镀镍厚度为100 μ m，镀镍的基体材料在低温下包埋渗铝，渗铝剂由6% Al,2% NH4Cl,6%无水SmCl3和86% Al2O3质量百分比组成，将配好的渗铝剂分别放入刚玉坩埚中，把镀镍的基体材料垂直放入渗铝剂中部，将坩埚用水玻璃泥密封，坩埚放在箱式电阻炉中进行热处理，热处理温度为650°C，使得在镀镍基体表面上得到致密的渗铝涂层，厚度为20 μ m,复合涂层抗氧化速率为0.2108 X 10_6 g/cm2/s。本文档来自技高网...
【技术保护点】
渗铝剂中添加无水SmCl3制备Ni‑Al高温抗氧化复合涂层，其特征在于，P92铁素体不锈钢经过表面预处理、镀镍后为基体材料，基体材料在低温下包埋渗铝，渗铝剂包含6% Al、2% NH4Cl、x% 无水SmCl3和(92‑x)% Al2O3质量百分比组份，x分别为0、2、4或6，将配好的渗铝剂分别放入刚玉坩埚中，把镀镍的基体材料垂直放入渗铝剂中部，将坩埚密封，在温度为650℃下进行热处理，使得在镀镍基体表面上得到致密的渗铝涂层，涂层厚度为20 μm，复合涂层抗氧化速率为0.1715×10‑6~0.2830×10‑6 g/cm2/s。
【技术特征摘要】
1.渗铝剂中添加无水SmCl3制备N1-Al高温抗氧化复合涂层，其特征在于，P92铁素体不锈钢经过表面预处理、镀镍后为基体材料，基体材料在低温下包埋渗铝，渗铝剂包含6%Al,2% NH4Cl, x%无水SmCl3和(92_z)% Al2O3质量百分比组份，分别为0、2、4或6，将配好的渗铝剂分别放入刚玉坩埚中，把镀镍的基体材料垂直放入渗铝剂中部，将坩埚密封，在温度为650°C下进行热处理，使得...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵勇桃，张韶慧，任慧平，
申请(专利权)人：内蒙古科技大学，
类型：发明
国别省市：内蒙古;15
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