阅读说明：本技术 一种含有储铝层的抗氧化涂层及其制备方法 (Oxidation-resistant coating containing aluminum storage layer and preparation method thereof ) 是由 王玉锋 杨岩 张华� 雷丹 王瑞 杨鹏 王丽 张盟 于 2020-06-30 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种含有储铝层的抗氧化涂层及其制备方法,该制备方法通过在渗透的过程,将渗铝剂FeAl粉和催化剂加入至渗罐中,通过渗透处理,在叶片基体的表面形成一层储铝层。渗透过程中采用普通马弗罐进行气相渗Al,工艺简单,操作简便,设备要求低,装炉量大,通过对比发现在相同的热防护涂层厚度条件下,气相渗Al生产成本较电弧离子镀生产成本降低98.2％。(The invention discloses an anti-oxidation coating containing an aluminum storage layer and a preparation method thereof. The common muffle tank is adopted for carrying out gas phase Al infiltration in the infiltration process, the process is simple, the operation is simple and convenient, the equipment requirement is low, the furnace loading amount is large, and the comparison shows that the production cost of the gas phase Al infiltration is reduced by 98.2 percent compared with the production cost of the electric arc ion plating under the condition of the same thickness of the thermal protection coating.)

一种含有储铝层的抗氧化涂层及其制备方法

【技术领域】

本发明属于航空发动机涡轮叶片高温抗氧化涂层领域，具体涉及一种含有储铝层的抗氧化涂层及其制备方法。

【背景技术】

目前，由于电弧离子镀技术制备的MCrAlY涂层具有涂层组织致密等优点，已经广泛的被应用于多种涡轮叶片高温防护涂层的制备加工，显著提高了涡轮叶片的抗高温氧化、抗腐蚀性能和隔热性能，延长了发动机工作寿命。

气相渗Al技术是采用非接触扩散渗金属技术，将粉末状的渗剂、分散剂、催化剂均匀混合，在一定的温度条件下保温一定时间，炉膛内产生分解和还原反应，在工件表面形成一层具有高温抗氧化能力的渗Al层。

但是，采用电弧离子镀沉积MCrAlY涂层时，由于工艺特点导致了涂层内的Al含量一般维持在10％左右，无法再进一步提高Al含量的浓度，这就导致涂层在服役过程中Al原子的向内、向外扩散，引起涂层的抗氧化寿命缩短。因此，急需在保证MCrAlY涂层组织前提下，提供更多的Al原子供给，从而显著提升抗氧化涂层的使用寿命。

【

发明内容

】

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种含有储铝层的抗氧化涂层及其制备方法，本发明采用气相渗Al和电弧离子镀沉积MCrAlY涂层的方法，在叶片表面制备一种含储Al层抗氧化涂层，满足发动机涡轮叶片高温抗氧化、抗热腐蚀的使用要求。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种含有储铝层的抗氧化涂层的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，通过前处理将叶片基体表面处理干净；

步骤2，烘烤FeAl粉；

步骤3，制备储铝层；

将烘烤后的FeAl粉、催化剂NH₄I和前处理后的叶片基体至于渗罐中，每40～60件叶片基体使用FeAl粉渗剂6～10Kg，将渗罐内的气氛置换为氩气后，加热渗罐内温度至950～1000℃，并保温8～15H，在叶片基体表面制备一层储铝层；

将附着有储铝层的叶片基体在1000～1050℃下真空热处理2～15H，得到热处理后的附着有储铝层的叶片基体；

步骤4，制备MCrAlY涂层；

通过电弧离子镀在附着有储铝层的叶片基体表面制备一层MCrAlY涂层；

步骤5，扩散处理；

将步骤4制得的附着有储铝层和MCrAlY涂层的叶片基体置于炉内进行热处理；

通过上述步骤制备出一种含有储铝层的抗氧化涂层。

本发明的进一步改进在于：

优选的，步骤1中，所述前处理包括依次进行的干吹砂、氩气吹干、超声波清洗和烘干。

优选的，步骤2中，每40～60件叶片基体使用NH₄I 300～500g。

优选的，步骤2中，烘烤温度为100℃～200℃，烘烤时间为1～10H。

优选的，步骤3中，置换氩气的过程为：将渗罐内的真空度抽至≤1Pa，然后通入氩气至罐内压力至0.1～1MPa，反复重复上述步骤至少5次，最后一次将渗罐内的真空抽至小于1Pa后，通入氩气至0.05～1MPa。

优选的，步骤3中，保温过程中，渗罐内压力为0.05～1MPa。

优选的，步骤4中，制备MCrAlY涂层时，真空压力为0.3±0.15Pa，镀膜时间5～10h。

优选的，将步骤4制得的叶片基体冷却后，进行步骤5的扩散处理，扩散真空度＜5×10^-2Pa，扩散温度为1000～1050℃，扩散时间1～5H。

一种上述任意一项制备方法制得的含有储铝层的抗氧化涂层，所述抗氧化涂层从内到外依次为储铝层和MCrAlY涂层，储铝层附着在叶片基体上。

优选的，储铝层中Al质量百分比为25％～30％，储铝层的厚度为10μm～50μm。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明公开了一种含有储铝层的抗氧化涂层的制备方法，该制备方法通过在渗透的过程，将渗铝剂FeAl粉和催化剂加入至渗罐中，通过渗透处理，在叶片基体的表面形成一层储铝层，渗透过程中，在碘化铵的催化作用，在叶片基体表面进行渗铝处理后，通过热处理，使得附着的储铝层中的铝含量逐渐扩散到叶片基体中，附着的储铝层和叶片基体之间的结合力更加牢靠。渗透过程中采用普通马弗罐进行气相渗Al，工艺简单，操作简便，设备要求低，装炉量大，通过对比发现在相同的热防护涂层厚度条件下，气相渗Al生产成本较电弧离子镀生产成本降低98.2％，设备折旧和燃油动力费与渗Al时相当，每个电弧离子镀靶材为2980元，每炉14个靶材，共加工36件叶片基体，平均每件费用：1158元。同时每公斤FeAl粉103元，每100g的NH₄I粉50元，每炉可加工36件叶片基体，需要FeAl粉6Kg，NH₄I粉300g，平均加工每件叶片基体的费用只有21元，可以看出该方法相对于电弧离子镀靶材在叶片基底上渗铝，平均每件节省费用1137元，节省费用约98.2％。

进一步的，通过前处理的多个工艺，使得叶片基体在使用前能够得到充分的清洁，保证后续的渗铝过程不会在叶片基体和储铝层之间存在杂质。

进一步的，对叶片基体量和渗铝剂及催化剂的用量进行了限定，保证叶片基体能够得到充分的渗透，同时成本可控。

进一步的，在渗铝剂FeAl粉使用前进行烘烤，使得渗铝剂在使用过程中不含有水分。

进一步的，通过多次的氩气置换，为后续的渗透做准备，使得整个渗透过程处于惰性气体保护的情况下，防止Al被氧化，影响储铝层的铝含量，同时也能防止叶片基体被氧化。

进一步的，限定渗罐内的压力，保证渗透过程处于保护气氛中。

进一步的，在制备MCrAlY涂层后进行热处理，增强储铝层和MCrAlY涂层之间的原子结合力。

本发明还公开了一种含有储铝层的抗氧化涂层，该涂层包括从内到外依次为储铝层和MCrAlY涂层，该涂层在MCrAlY涂层和叶片基体之间增设了一个储铝层，给与MCrAlY涂层在服役过程中一个支撑，制备得到的抗氧化涂层具有更高的Al含量，可以延长涂层的使用寿命，从而使基体材料具有更长的服役寿命，该涂层适合多种叶片，只要是该叶片的表面为MCrAlY涂层即可。

【附图说明】

图1为实施例1含储Al层抗氧化涂层微观组织形貌；

图2为实施例1含储Al层抗氧化涂层Al元素成分变化曲线；

图3为实施例2含储Al层抗氧化涂层微观组织形貌；

图4为实施例2含储Al层抗氧化涂层Al元素成分变化曲线；

图5为实施例3含储Al层抗氧化涂层微观组织形貌；

图6为实施例3含储Al层抗氧化涂层Al元素成分变化曲线。

【

具体实施方式

】

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明公开了一种含储Al层抗氧化涂层及其制备方法，是通过气相渗Al制备抗氧化涂层的Al原子供给层，采用电弧离子镀涂覆抗氧化涂层的最外层，从而得到一种含储Al层抗氧化涂层的制备方法。

该种热障涂层的具体加工步骤如下：

(1)前处理。

在制备渗Al粘结层前，对叶片基体进行前处理，前处理的工艺依次包括：干吹砂、氩气吹干、超声波清洗和烘干。

(2)烘烤渗铝剂

将渗铝剂FeAl粉进行在100℃～200℃条件下烘烤1～10H。

(3)气相渗Al粘结层制备。

将前处理后的叶片和经过烘烤的渗剂装入专用工装，将工装连同叶片基体一起放入渗罐中，关闭炉门，每40～60件叶片基体使用FeAl粉渗剂6～10Kg，NH₄I催化剂300～500g；利用机械泵和罗茨泵将抽真空至≤1Pa，然后通入氩气至0.1～1MPa，利用氩气将炉内的空气进行不少于5次的置换处理，最后通入氩气至0.05～1MPa。加热升温至950～1000℃，并保温8～15H，保温过程中，压力大于2MPa时，放气至0.05～1MPa。待炉内保温时间结束后，在1000～1050℃条件下进行真空热处理2～15H。

(4)电弧离子镀MCrAlY涂层制备。

具体包括以下步骤：

抽真空：将炉子抽真空，使其压力低于5×10^-3Pa。

设定转速：将转速设定为1～5rpm/min。

升温：将温度设定为300～400℃。

气体离子清理：向炉室充氩气，使真空压力达0.2～0.5Pa。脉冲偏压：200±50V；占空比：80±20％；弧流：50±10A；时间为20±10min。

镀膜：向加热室充氩气，使真空压力达0.3±0.15Pa。直流偏压：100±20V；弧源电流：100±10A；镀膜时间：5～10h。

冷却出炉：①镀膜结束后，关闭弧电源，关闭气源，停止工件转架；②工件在真空室内冷却到100℃以下，向真空室充空气，达到与外界压力平衡后，打开炉门，戴干净的棉布手套取出叶片基体及试片；③将出炉的叶片基体、试片用干净的工业软纸包好。

(5)扩散处理。

将步骤(4)制得的出炉后的工件，在真空度＜5×10^-2Pa，温度1000～1050℃，保温1～5H条件下进行扩散处理。

通过以上5个工步，制备得到一种含储Al层抗氧化涂层，该含有储铝层的抗氧化涂层从下到上依次包括储铝层和MCrAlY涂层，其中储铝层附着在叶片基体上。储铝层中铝含量为25％～30％，储铝层的厚度为10μm～50μm，储铝层中的成分除了铝以外还含有叶片基体的其他元素，因为在渗透和后续的热处理过程中，叶片基体中的元素会带入到储铝层中。

实施方案1：

涂层沉积过程如下：

(1)前处理。

制备渗Al粘结层前，对叶片基体进行前处理，前处理包括：干吹砂、氩气吹干、超声波清洗、烘干；

(2)气相渗Al渗剂制备。

称取FeAl粉渗剂6Kg，并在100℃条件下烘烤1H。

(3)气相渗Al粘结层制备。

将前处理后的叶片、经过烘烤的渗剂和NH₄I催化剂300g装入专用工装；将工装连同叶片基体一起放入渗罐中，关闭炉门；利用机械泵和罗茨泵将抽真空至0.5Pa，然后通入氩气至0.1MPa，利用氩气将炉内的空气进行5次的置换处理，最后通入氩气至0.1MPa。加热升温至950℃，并保温10H；保温过程中，压力大于2MPa时，放气至0.8MPa。待炉内保温时间结束后，在1050℃条件下进行真空热处理6H。

(4)电弧离子镀MCrAlY涂层制备。

抽真空：将炉子抽真空，使其压力至5×10^-3Pa。

设定转速：将转速设定为3rpm/min。

升温：将温度设定为350℃。

气体离子清理：向炉室充氩气,使真空压力达0.35Pa。脉冲偏压：220V；占空比：80％；弧流：60A；时间为20min。

镀膜：向加热室充氩气，使真空压力达0.25Pa。直流偏压：80V；弧源电流：90A；镀膜时间：8h。

冷却出炉：①镀膜结束后，关闭弧电源，关闭气源，停止工件转架；②工件在真空室内冷却到90℃，向真空室充空气，达到与外界压力平衡后，打开炉门，戴干净的棉布手套取出叶片基体及试片；③将出炉的叶片基体、试片用干净的工业软纸包好。

(5)扩散处理。

在真空度＜5×10^-2Pa，温度1000℃，保温2H条件下进行扩散处理。通过以上5个工步，制备得到一种含储Al层抗氧化涂层。

对气相渗Al和电弧离子镀沉积MCrAlY涂层后的涂层组织进行金相检测分析，结果如图1所示，对从表面至基体的Al含量进行成分分析，Al含量变化曲线如图2所示，从图中可以看出，随着深度的变化，Al含量由10％左右升高至降至25％～28％，较高的Al含量大幅度提升了抗氧化涂层的寿命，该储铝层厚度为37μm左右。

实施方案2：

涂层沉积过程如下：

(1)前处理。

制备渗Al粘结层前，对叶片基体进行前处理，前处理包括：干吹砂、氩气吹干、超声波清洗、烘干；

(2)气相渗Al渗剂制备。

称取FeAl粉渗剂10Kg并在150℃条件下烘烤2H。

(3)气相渗Al粘结层制备。

将前处理后的叶片、经过烘烤的渗剂和NH₄I催化剂500g；装入专用工装，将工装连同叶片基体一起放入渗罐中，关闭炉门；利用机械泵和罗茨泵将抽真空至0.8Pa，然后通入氩气至0.3MPa，利用氩气将炉内的空气进行7次的置换处理，最后通入氩气至0.3MPa。加热升温至1000℃，并保温8H；保温过程中，压力大于2MPa时，放气至0.1MPa。待炉内保温时间结束后，在1000℃条件下进行真空热处理5H。

(4)电弧离子镀MCrAlY涂层制备。

抽真空：将炉子抽真空，使其压力至5×10^-3Pa。

设定转速：将转速设定为1rpm/min。

升温：将温度设定为330℃。

气体离子清理：向炉室充氩气，使真空压力达0.2Pa。脉冲偏压：200V；占空比：60％；弧流：40A；时间为10min。

镀膜：向加热室充氩气，使真空压力达0.25Pa。直流偏压：100V；弧源电流：100A；镀膜时间：9h。

冷却出炉：①镀膜结束后，关闭弧电源，关闭气源，停止工件转架；②工件在真空室内冷却到80℃，向真空室充空气，达到与外界压力平衡后，打开炉门，戴干净的棉布手套取出叶片基体及试片；③将出炉的叶片基体、试片用干净的工业软纸包好。

(5)扩散处理。

在真空度＜5×10^-2Pa，温度1030℃，保温4H条件下进行扩散处理。通过以上5个工步，制备得到一种含储Al层抗氧化涂层。

对气相渗Al和电弧离子镀沉积MCrAlY涂层后的涂层组织进行金相检测分析，结果如图3所示，对从表面至基体的Al含量进行成分分析，Al含量变化曲线如图4所示，从图中可以看出，随着深度的变化，Al含量由10％左右升高至降至26％～30％，较高的Al含量大幅度提升了抗氧化涂层的寿命，该实施例中储铝层的厚度为37μm左右。

实施方案3：

涂层沉积过程如下：

(1)前处理。

制备渗Al粘结层前，对叶片基体进行前处理，前处理包括：干吹砂、氩气吹干、超声波清洗、烘干；

(2)气相渗Al渗剂制备。

称取FeAl粉渗剂8Kg，并在180℃条件下烘烤6H。

(3)气相渗Al粘结层制备。

将前处理后的叶片、经过烘烤的渗剂和NH₄I催化剂350g装入专用工装，将工装连同叶片基体一起放入渗罐中，关闭炉门；利用机械泵和罗茨泵将抽真空至0.08Pa，然后通入氩气至1MPa，利用氩气将炉内的空气进行不少于8次的置换处理，最后通入氩气至1MPa。加热升温至980℃，并保温15H；保温过程中，压力大于2MPa时，放气至1MPa。待炉内保温时间结束后，在1020℃条件下进行真空热处理15H。

(4)电弧离子镀MCrAlY涂层制备。

抽真空：将炉子抽真空，使其压力低于5×10^-3Pa。

设定转速：将转速设定为5rpm/min。

升温：将温度设定为400℃。

气体离子清理：向炉室充氩气,使真空压力达0.5Pa。脉冲偏压：250V；占空比：70％；弧流：55A；时间为25min。

镀膜：向加热室充氩气，使真空压力达0.45Pa。直流偏压：120V；弧源电流：110A；镀膜时间：10h。

冷却出炉：①镀膜结束后，关闭弧电源，关闭气源，停止工件转架；②工件在真空室内冷却到60℃，向真空室充空气，达到与外界压力平衡后，打开炉门，戴干净的棉布手套取出叶片基体及试片；③将出炉的叶片基体、试片用干净的工业软纸包好。

(5)扩散处理。

在真空度＜5×10^-2Pa，温度1030℃，保温4H条件下进行扩散处理。通过以上5个工步，制备得到一种含储Al层抗氧化涂层。

对气相渗Al和电弧离子镀沉积MCrAlY涂层后的涂层组织进行金相检测分析，结果如图5所示，对从表面至基体的Al含量进行成分分析，Al含量变化曲线如图6所示，从图中可以看出，随着深度的变化，Al含量由9％左右升高至降至23％～27％，较高的Al含量大幅度提升了抗氧化涂层的寿命，该储铝层的厚度为50μm左右。

实施方案4

涂层沉积过程如下：

(1)前处理。

制备渗Al粘结层前，对叶片基体进行前处理，前处理包括：干吹砂、氩气吹干、超声波清洗、烘干；

(2)气相渗Al渗剂制备。

称取FeAl粉渗剂7Kg，并在200℃条件下烘烤3H。

(3)气相渗Al粘结层制备。

将前处理后的叶片、经过烘烤的渗剂和NH₄I催化剂400g装入专用工装；将工装连同叶片基体一起放入渗罐中，关闭炉门；利用机械泵和罗茨泵将抽真空至0.5Pa，然后通入氩气至0.1MPa，利用氩气将炉内的空气进行6次的置换处理，最后通入氩气至0.1MPa。加热升温至960℃，并保温9H；保温过程中，压力大于2MPa时，放气至0.8MPa。待炉内保温时间结束后，在1010℃条件下进行真空热处理2H。

(4)电弧离子镀MCrAlY涂层制备。

抽真空：将炉子抽真空，使其压力至5×10^-3Pa。

设定转速：将转速设定为2rpm/min。

升温：将温度设定为300℃。

气体离子清理：向炉室充氩气,使真空压力达0.4Pa。脉冲偏压：220V；占空比：80％；弧流：60A；时间为30min。

镀膜：向加热室充氩气，使真空压力达0.25Pa。直流偏压：80V；弧源电流：90A；镀膜时间：5h。

冷却出炉：①镀膜结束后，关闭弧电源，关闭气源，停止工件转架；②工件在真空室内冷却到90℃，向真空室充空气，达到与外界压力平衡后，打开炉门，戴干净的棉布手套取出叶片基体及试片；③将出炉的叶片基体、试片用干净的工业软纸包好。

(5)扩散处理。

在真空度＜5×10^-2Pa，温度1050℃，保温5H条件下进行扩散处理。通过以上5个工步，制备得到一种含储Al层抗氧化涂层，该储铝层厚度为10μm左右。

实施方案5

涂层沉积过程如下：

(1)前处理。

制备渗Al粘结层前，对叶片基体进行前处理，前处理包括：干吹砂、氩气吹干、超声波清洗、烘干；

(2)气相渗Al渗剂制备。

称取FeAl粉渗剂9Kg，并在120℃条件下烘烤10H。

(3)气相渗Al粘结层制备。

将前处理后的叶片、经过烘烤的渗剂和NH₄I催化剂450g；装入专用工装，将工装连同叶片基体一起放入渗罐中，关闭炉门；利用机械泵和罗茨泵将抽真空至0.8Pa，然后通入氩气至0.3MPa，利用氩气将炉内的空气进行5次的置换处理，最后通入氩气至0.3MPa。加热升温至970℃，并保温12H；保温过程中，压力大于2MPa时，放气至0.1MPa。待炉内保温时间结束后，在1030℃条件下进行真空热处理3H。

(4)电弧离子镀MCrAlY涂层制备。

抽真空：将炉子抽真空，使其压力至5×10^-3Pa。

设定转速：将转速设定为4rpm/min。

升温：将温度设定为310℃。

气体离子清理：向炉室充氩气，使真空压力达0.3Pa。脉冲偏压：200V；占空比：60％；弧流：40A；时间为12min。

镀膜：向加热室充氩气，使真空压力达0.25Pa。直流偏压：100V；弧源电流：100A；镀膜时间：7h。

冷却出炉：①镀膜结束后，关闭弧电源，关闭气源，停止工件转架；②工件在真空室内冷却到80℃，向真空室充空气，达到与外界压力平衡后，打开炉门，戴干净的棉布手套取出叶片基体及试片；③将出炉的叶片基体、试片用干净的工业软纸包好。

(5)扩散处理。

在真空度＜5×10^-2Pa，温度1010℃，保温1H条件下进行扩散处理。通过以上5个工步，制备得到一种含储Al层抗氧化涂层，该实施例中储铝层的厚度为30μm左右。

实施方案6

涂层沉积过程如下：

(1)前处理。

制备渗Al粘结层前，对叶片基体进行前处理，前处理包括：干吹砂、氩气吹干、超声波清洗、烘干；

(2)气相渗Al渗剂制备。

称取FeAl粉渗剂6Kg，并在110℃条件下烘烤8H。

(3)气相渗Al粘结层制备。

将前处理后的叶片、经过烘烤的渗剂和NH₄I催化剂320g装入专用工装，将工装连同叶片基体一起放入渗罐中，关闭炉门；利用机械泵和罗茨泵将抽真空至0.08Pa，然后通入氩气至1MPa，利用氩气将炉内的空气进行7次的置换处理，最后通入氩气至1MPa。加热升温至990℃，并保温11H；保温过程中，压力大于2MPa时，放气至1MPa。待炉内保温时间结束后，在1040℃条件下进行真空热处理8H。

(4)电弧离子镀MCrAlY涂层制备。

抽真空：将炉子抽真空，使其压力低于5×10^-3Pa。

设定转速：将转速设定为3rpm/min。

升温：将温度设定为320℃。

气体离子清理：向炉室充氩气,使真空压力达0.25Pa。脉冲偏压：250V；占空比：70％；弧流：55A；时间为16min。

镀膜：向加热室充氩气，使真空压力达0.45Pa。直流偏压：120V；弧源电流：110A；镀膜时间：6h。

冷却出炉：①镀膜结束后，关闭弧电源，关闭气源，停止工件转架；②工件在真空室内冷却到60℃，向真空室充空气，达到与外界压力平衡后，打开炉门，戴干净的棉布手套取出叶片基体及试片；③将出炉的叶片基体、试片用干净的工业软纸包好。

(5)扩散处理。

在真空度＜5×10^-2Pa，温度1020℃，保温3H条件下进行扩散处理。通过以上5个工步，制备得到一种含储Al层抗氧化涂层，该氧化涂层的厚度为40μm左右。

实施方案7

涂层沉积过程如下：

(1)前处理。

制备渗Al粘结层前，对叶片基体进行前处理，前处理包括：干吹砂、氩气吹干、超声波清洗、烘干；

(2)气相渗Al渗剂制备。

称取FeAl粉渗剂10Kg，并在130℃条件下烘烤7H。

(3)气相渗Al粘结层制备。

将前处理后的叶片、经过烘烤的渗剂和NH₄I催化剂360g装入专用工装；将工装连同叶片基体一起放入渗罐中，关闭炉门；利用机械泵和罗茨泵将抽真空至0.5Pa，然后通入氩气至0.1MPa，利用氩气将炉内的空气进行8次的置换处理，最后通入氩气至0.1MPa。加热升温至950℃，并保温13H；保温过程中，压力大于2MPa时，放气至0.8MPa。待炉内保温时间结束后，在1050℃条件下进行真空热处理12H。

(4)电弧离子镀MCrAlY涂层制备。

抽真空：将炉子抽真空，使其压力至5×10^-3Pa。

设定转速：将转速设定为1rpm/min。

升温：将温度设定为340℃。

气体离子清理：向炉室充氩气,使真空压力达0.45Pa。脉冲偏压：220V；占空比：80％；弧流：60A；时间为18min。

镀膜：向加热室充氩气，使真空压力达0.25Pa。直流偏压：80V；弧源电流：90A；镀膜时间：8h。

冷却出炉：①镀膜结束后，关闭弧电源，关闭气源，停止工件转架；②工件在真空室内冷却到90℃，向真空室充空气，达到与外界压力平衡后，打开炉门，戴干净的棉布手套取出叶片基体及试片；③将出炉的叶片基体、试片用干净的工业软纸包好。

(5)扩散处理。

在真空度＜5×10^-2Pa，温度1040℃，保温2.5H条件下进行扩散处理。通过以上5个工步，制备得到一种含储Al层抗氧化涂层，该储铝层厚度为20μm左右。

实施方案8

涂层沉积过程如下：

(1)前处理。

制备渗Al粘结层前，对叶片基体进行前处理，前处理包括：干吹砂、氩气吹干、超声波清洗、烘干；

(2)气相渗Al渗剂制备。

称取FeAl粉渗剂8Kg并在160℃条件下烘烤6H。

(3)气相渗Al粘结层制备。

将前处理后的叶片、经过烘烤的渗剂和NH₄I催化剂420g；装入专用工装，将工装连同叶片基体一起放入渗罐中，关闭炉门；利用机械泵和罗茨泵将抽真空至0.8Pa，然后通入氩气至0.3MPa，利用氩气将炉内的空气进行6次的置换处理，最后通入氩气至0.3MPa。加热升温至1000℃，并保温14H；保温过程中，压力大于2MPa时，放气至0.1MPa。待炉内保温时间结束后，在1000℃条件下进行真空热处理13H。

(4)电弧离子镀MCrAlY涂层制备。

抽真空：将炉子抽真空，使其压力至5×10^-3Pa。

设定转速：将转速设定为5rpm/min。

升温：将温度设定为380℃。

气体离子清理：向炉室充氩气，使真空压力达0.35Pa。脉冲偏压：200V；占空比：60％；弧流：40A；时间为22min。

镀膜：向加热室充氩气，使真空压力达0.25Pa。直流偏压：100V；弧源电流：100A；镀膜时间：9h。

冷却出炉：①镀膜结束后，关闭弧电源，关闭气源，停止工件转架；②工件在真空室内冷却到80℃，向真空室充空气，达到与外界压力平衡后，打开炉门，戴干净的棉布手套取出叶片基体及试片；③将出炉的叶片基体、试片用干净的工业软纸包好。

(5)扩散处理。

在真空度＜5×10^-2Pa，温度1050℃，保温3.5H条件下进行扩散处理。通过以上5个工步，制备得到一种含储Al层抗氧化涂层，该实施例中储铝层的厚度为30μm左右。

实施方案9

涂层沉积过程如下：

(1)前处理。

制备渗Al粘结层前，对叶片基体进行前处理，前处理包括：干吹砂、氩气吹干、超声波清洗、烘干；

(2)气相渗Al渗剂制备。

称取FeAl粉渗剂7Kg，并在170℃条件下烘烤5H。

(3)气相渗Al粘结层制备。

将前处理后的叶片、经过烘烤的渗剂和NH₄I催化剂480g装入专用工装，将工装连同叶片基体一起放入渗罐中，关闭炉门；利用机械泵和罗茨泵将抽真空至0.08Pa，然后通入氩气至1MPa，利用氩气将炉内的空气进行8次的置换处理，最后通入氩气至1MPa。加热升温至980℃，并保温10H；保温过程中，压力大于2MPa时，放气至1MPa。待炉内保温时间结束后，在1020℃条件下进行真空热处理10H。

(4)电弧离子镀MCrAlY涂层制备。

抽真空：将炉子抽真空，使其压力低于5×10^-3Pa。

设定转速：将转速设定为2rpm/min。

升温：将温度设定为390℃。

气体离子清理：向炉室充氩气,使真空压力达0.5Pa。脉冲偏压：250V；占空比：70％；弧流：55A；时间为24min。

镀膜：向加热室充氩气，使真空压力达0.2Pa。直流偏压：120V；弧源电流：110A；镀膜时间：6h。

冷却出炉：①镀膜结束后，关闭弧电源，关闭气源，停止工件转架；②工件在真空室内冷却到60℃，向真空室充空气，达到与外界压力平衡后，打开炉门，戴干净的棉布手套取出叶片基体及试片；③将出炉的叶片基体、试片用干净的工业软纸包好。

(5)扩散处理。

在真空度＜5×10^-2Pa，温度1000℃，保温4.5H条件下进行扩散处理。通过以上5个工步，制备得到一种含储Al层抗氧化涂层，该实施例中储铝层的厚度为50μm左右。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。