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专利号: 2025101715847
申请人: 西安理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.铸造高温合金表面抗高温氧化耐磨复合涂层,其特征在于,包括在镍基铸造高温合金表面由内到外依次沉积的Al金属过渡层、AlSi抗高温氧化层和TiCN耐磨层;

所述Al金属过渡层的厚度为200nm 300nm,所述AlSi抗高温氧化层的厚度为800nm~ ~

1500nm,所述TiCN耐磨层的厚度为1500nm 2000nm;所述复合涂层由均匀致密的纳米晶组~成,且晶粒尺寸小于20nm;所述Al金属过渡层、AlSi抗高温氧化层、TiCN耐磨层均采用双极高功率脉冲磁控溅射装置进行沉积。

2.如权利要求1所述铸造高温合金表面抗高温氧化耐磨复合涂层的制备方法,其特征在于,具体按照以下步骤实施:步骤1,在真空条件下,通入氩气,启动Al靶并加载直流电流,对镍基铸造高温合金基体进行离子轰击清洗;

步骤2,打开Al靶溅射模式,通过弱离化、强离化两个阶段,在基体表面沉积Al金属过渡层;

步骤3,关闭Al靶材,打开AlSi20at%靶材,通过弱离化、强离化两个阶段,在Al金属过渡层上沉积AlSi抗高温氧化涂层;

步骤4,关闭AlSi20at%靶材,对基体进行加热处理;

步骤5,打开TiCN靶材,通过弱离化、强离化两个阶段,在AlSi抗高温氧化层上沉积TiCN耐磨层;

步骤2中,弱离化与强离化阶段峰值电压分别为200 250V、600 750V,弱离化与强离化~ ~阶段脉冲导通宽度分别为4 8ms、6 8ms,脉冲关断宽度为10 20ms,负偏压为‑60 ‑40V,频率~ ~ ~ ~为40 60Hz,氩气流量为40 60mL/min,沉积时间为10 20min;

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步骤3中,弱离化与强离化阶段峰值电压分别为200 250V、600 750V,弱离化与强离化~ ~阶段脉冲导通宽度分别为4 8ms、6 8ms,脉冲关断宽度为10 20ms,负偏压为‑60 ‑40V,频率~ ~ ~ ~为40 60Hz,氩气流量为40 60mL/min,沉积时间为20 30min;

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步骤5中,弱离化与强离化阶段峰值电压分别为200 250V、600 750V,弱离化与强离化~ ~阶段脉冲导通宽度分别为4 8ms、6 8ms,脉冲关断宽度为10 20ms,负偏压为‑60 ‑40V,频率~ ~ ~ ~为40 60Hz,氩气流量为40 60mL/min,沉积时间为40 60min。

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3.根据权利要求2所述的铸造高温合金表面抗高温氧化耐磨复合涂层的制备方法,其‑5 ‑5特征在于,步骤1中,真空度为2.0×10 3.0×10 Torr,氩气流量为40 60mL/min,Al靶电~ ~流为直流1.0 2.0A,清洗时间为5 10min。

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4.根据权利要求2所述的铸造高温合金表面抗高温氧化耐磨复合涂层的制备方法,其特征在于,步骤4中,加热温度为400 500℃,加热时间为10 15min。

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