【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于材料表面合金化及涂層制備，具體涉及到一種基于v2o5改性的鉻涂層及其制備方法。
技術介紹
1、火力發電廠鍋爐管煙氣側存在的高溫腐蝕已成為電站安全運行的重大隱患，而煙氣側受熱面金屬的腐蝕主要是材料表面與周圍腐蝕性介質，如煤粉燃燒后形成煙氣中的so2、鍋爐補給水以及爐水、蒸汽、空氣和飛灰/廢渣等，發生一系列化學反應而導致的金屬腐蝕破壞；目前，針對鍋爐管道煙氣側腐蝕問題多采用在奧氏體鋼管道表面沉積鉻高溫涂層來解決。
2、現有高溫涂層技術多用于溫度高、作用時間短、尺寸小的航空發動機葉片、轉子、渦輪盤等熱端部件，對于能源裝備通流部件大長徑比結構特征、高溫、長時、低應力服役環境的特點，現有涂層技術不再適用；另一方面，cr2o3在高于600℃蒸汽中的穩定性較差，揮發性產物造成的氧化膜疏松問題會引發氧化膜剝落，并進一步導致堵管、爆管事故，此外，合金基體中的cr含量比較低，隨著服役時間的增加，當生長氧化膜所需的cr含量得不到補充時，合金的耐腐蝕性能也會急劇下降。因此，研究、開發適用于鍋爐機組用管道內外壁表面的高性能耐腐蝕涂層及其制備工藝具有重要的實際意義。
技術實現思路
1、本部分的目的在于概述本專利技術的實施例的一些方面以及簡要介紹一些較佳實施例。在本部分以及本申請的說明書摘要和專利技術名稱中可能會做些簡化或省略以避免使本部分、說明書摘要和專利技術名稱的目的模糊，而這種簡化或省略不能用于限制本專利技術的范圍。
2、鑒于上述和/或現有技術中存在的問題，提出了本專
3、因此，本專利技術的另一目的是，克服現有技術中的不足，提供一種基于v2o5改性的鉻涂層的制備方法。
4、為解決上述技術問題，本專利技術提供了如下技術方案：
5、固相組分球磨后制得固相滲劑粉末；
6、待滲工件與固相滲劑粉末經真空高溫熱處理，冷卻后取出，得到含鉻涂層的工件；
7、其中，所述固相組分以質量百分比計包括，30～60％的cr粉體、2～7％的v2o5、30～50％的sic、1～5％的nh4cl、0～5％的la2o3、2～5％的y2o3；
8、所述cr粉體通過1000目篩網過篩。
9、作為本專利技術所述的固相滲劑對工件的改性方法的一種優選方案，其中：所述cr粉體的質量百分比為40～60％。
10、作為本專利技術所述的固相滲劑對工件的改性方法的一種優選方案，其中：所述球磨的轉速為350～400rpm。
11、作為本專利技術所述的固相滲劑對工件的改性方法的一種優選方案，其中：所述球磨的時間為12～24h。
12、作為本專利技術所述的固相滲劑對工件的改性方法的一種優選方案，其中：所述待滲工件置于固相滲劑粉末中間，相鄰待滲工件間距不小于10cm。
13、作為本專利技術所述的固相滲劑對工件的改性方法的一種優選方案，其中：所述真空高溫熱處理的溫度為1000～1150℃。
14、作為本專利技術所述的固相滲劑對工件的改性方法的一種優選方案，其中：所述真空高溫熱處理的保溫時間為1～5h。
15、作為本專利技術所述的改性方法制得的含鉻涂層的工件的一種優選方案，其中：所述真空高溫熱處理的真空度為1×10-3～9×10-3pa。
16、本專利技術的再一目的是，克服現有技術中的不足，提供一種所述的基于v2o5改性的鉻涂層的制備方法制得的鉻涂層，其中：所述鉻涂層厚度為8.6～40.2μm，cr原子含量為22.2％～35.4％。
17、作為本專利技術所述的鉻涂層的一種優選方案，其中：所述鉻涂層提升工件在煙氣環境中的耐熱蝕能力，在650℃煙氣腐蝕環境中500h后，所述含鉻涂層的工件減重量僅為待滲工件的2％～4.16％，在750℃煙氣腐蝕環境中500h后，所述含鉻涂層的工件減重量僅為待滲工件的2.13％～3.81％。
18、本專利技術有益效果：
19、(1)本專利技術通過在固相滲劑組分中添加稀土氧化物，起到了催滲、活化的效果，提升了滲速及涂層質量，此外稀土氧化物在促進擴滲的基礎上可以強化基體組織、增強表面硬度。
20、(2)本專利技術v2o5的添加可以增強母材基體的耐蝕性及熱強性，其v元素可以束縛游離碳原子、抑制網狀碳化鉻的生成，增強cr涂層致密性及抗氧化性能；v2o5的添加在鹵化物促進擴滲的基礎上可以以第二相析出的形式釘扎晶界、強化基體組織、改善表面硬度，提升涂層與母材結合強度。
21、(3)本專利技術通過在真空環境中進行包埋滲，提高了鹵化物的蒸氣壓，減少了其他殘余氣體對滲層的影響。
22、(4)本專利技術所使用滲劑組分無有毒有害有污染成分，并且包埋后剩余滲劑粉末可回收進行多次重復使用。
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1.一種基于V2O5改性的鉻涂層的制備方法，其特征在于：包括，
2.如權利要求1所述的基于V2O5改性的鉻涂層的制備方法，其特征在于：所述Cr粉體的質量百分比為40～60％。
3.如權利要求1所述的基于V2O5改性的鉻涂層的制備方法，其特征在于：所述球磨的轉速為350～400rpm。
4.如權利要求3所述的基于V2O5改性的鉻涂層的制備方法，其特征在于：所述球磨的時間為12～24h。
5.如權利要求1所述的基于V2O5改性的鉻涂層的制備方法，其特征在于：所述待滲工件置于固相滲劑粉末中間，相鄰待滲工件間距不小于10cm。
6.如權利要求1所述的基于V2O5改性的鉻涂層的制備方法，其特征在于：所述真空高溫熱處理的溫度為1000～1150℃。
7.如權利要求6所述的基于V2O5改性的鉻涂層的制備方法，其特征在于：所述真空高溫熱處理的保溫時間為1～5h。
8.如權利要求7所述的基于V2O5改性的鉻涂層的制備方法，其特征在于：所述真空高溫熱處理的真空度為1×10-3～9×10-3Pa。
9.如權
10.如權利要求9所述的鉻涂層，其特征在于：所述鉻涂層提升工件在煙氣環境中的耐熱蝕能力，在650℃煙氣腐蝕環境中500h后，所述含鉻涂層的工件減重量僅為待滲工件的2％～4.16％，在750℃煙氣腐蝕環境中500h后，所述含鉻涂層的工件減重量僅為待滲工件的2.13％～3.81％。
...【技術特征摘要】
1.一種基于v2o5改性的鉻涂層的制備方法，其特征在于：包括，
2.如權利要求1所述的基于v2o5改性的鉻涂層的制備方法，其特征在于：所述cr粉體的質量百分比為40～60％。
3.如權利要求1所述的基于v2o5改性的鉻涂層的制備方法，其特征在于：所述球磨的轉速為350～400rpm。
4.如權利要求3所述的基于v2o5改性的鉻涂層的制備方法，其特征在于：所述球磨的時間為12～24h。
5.如權利要求1所述的基于v2o5改性的鉻涂層的制備方法，其特征在于：所述待滲工件置于固相滲劑粉末中間，相鄰待滲工件間距不小于10cm。
6.如權利要求1所述的基于v2o5改性的鉻涂層的制備方法，其特征在于：所述真空高溫熱處理的溫度為1000～1150℃。
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【專利技術屬性】
技術研發人員：胡新元，宋友亞，雷中輝，黃錦陽，趙興龍，趙文瑋，張醒興，周文正，魯金濤，袁勇，
申請(專利權)人：西安熱工研究院有限公司，
類型：發明
國別省市：
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