(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211333289.X (22)申请日 2022.10.28 (71)申请人 华能国际电力股份有限公司 地址 100031 北京市西城区复兴门内大街6 号华能大厦 申请人 西安热工 研究院有限公司 (72)发明人 周永莉　鲁金涛　黄锦阳　党莹樱　 杨珍　李沛　张鹏　严靖博　 尹宏飞　刘鹏　李力敏　袁勇　 (74)专利代理 机构 北京三聚阳光知识产权代理 有限公司 1 1250 专利代理师 纪赞 (51)Int.Cl. G01N 33/208(2019.01) G01N 1/28(2006.01)G01N 1/32(2006.01) G01N 1/34(2006.01) G01N 1/44(2006.01) C23C 10/50(2006.01) (54)发明名称 一种渗铝涂层寿 命预测方法 (57)摘要 一种渗铝涂层 寿命预测方法， 属于寿命预测 技术领域， 克服现有技术不能实现渗铝涂层寿命 预测的缺陷。 本发明渗铝涂层 寿命预测方法包括 以下步骤： 步骤1、 获取渗铝试件； 步骤2、 取两组 渗铝试件， 分别在T1、 T2温度下进行高温蒸汽氧 化实验； 步骤3、 根据步骤2获得渗铝试件在T1温 度下氧化时间t1时涂层中不同x处铝的质量百分 数； 在T2温度下氧化时间t2时涂层中不同x处铝 的质量百分数； 拟合得到T1、 T2下的扩散系数D1、 D2， 以及S1、 S2和η1、 η2； 步骤4、 获取常数D0、 Q0； 步骤5、 获得任意温度T3下的扩散系数D； 步骤 6、 将D3代入式(1)中， 计算得到T3对应的时间， 即 为预测的渗铝试件涂层 在T3温度下的寿 命。 权利要求书2页 说明书5页 附图1页 CN 115541840 A 2022.12.30 CN 115541840 A 1.一种渗铝涂层寿命预测方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 步骤1、 获取渗铝试件； 步骤2、 取两组渗铝 试件， 分别在T1、 T2温度下进行高温蒸汽氧化实验， 其中T2为渗铝 试 件使用的最高温度， T1＝T2 ‑(20～80℃)； 步骤3、 涂层满足以下关系式： 式中， x为涂层中某一位置距涂层表面的深度， C为涂层中x处铝的质量百分数， D为扩散 系数， t为氧化时间， S为涂层中Al的总量， η为高斯分布中心的校准 位移； 根据步骤2 获得渗铝试件在T1温度下氧化时间t1时涂层中不同x处铝的质量百分数； 在 T2温度下氧化时间t2时涂层中不同x处铝的质量百分数； 将步骤2 中获得的数据代入式(1) 中， 拟合得到T1、 T2下的扩散系数D1、 D2， 以及S1、 S2和 η1、 η2； 步骤4、 获取常数 扩散激活能 步骤5、 根据l nD3＝lnD0‑Q0/(RT3)获得任意温度T3下的扩散系数D3； R为热力学常数； 步骤6、 将D3代入式(1)中， 此时C取能形成氧化铝的临界含量， S、 η取不低于T3的T1或T2 对应的值， x为0， 计算得到T3对应的时间， 即为预测的渗铝试件涂层 在T3温度下的寿命。 2.根据权利要求1所述的渗铝涂层寿命预测方法， 其特 征在于， 所述 步骤1包括： S101、 对待渗铝试件进行预处理， 再将待渗铝试件埋入配置好渗铝粉末的粉末罐中， 压 实； S102、 将压实后的粉末罐置 于热处理炉内， 并在保护气氛围下进行烧结； S103、 随炉冷却至室温， 制得渗铝试件。 3.根据权利要求2所述的渗铝涂层寿命预测方法， 其特征在于， S101中， 所述预处理包 括： 将待渗铝试件进行除油及除锈， 然后放置到100～200℃的电阻炉中进行预热20～ 60min。 4.根据权利要求3所述的渗铝涂层寿命预测方法， 其特征在于， 通过酸洗液对待渗铝试 件进行除油及除锈， 酸洗液为硫酸、 盐酸和乳化剂的混合液， 酸洗液的温度为80～ 95℃。 5.根据权利要求2所述的渗铝涂层寿命预测方法， 其特征在于， S101中， 所述渗铝粉末 包括98～ 99wt.％FeAl粉末和1～ 2wt.％NH4Cl。 6.根据权利要求2所述的渗铝涂层寿命预测方法， 其特征在于， S102为将压实后的粉末 罐置于热处理炉内后， 关闭阀门后通入保护气30 ‑60min排出空气， 在保护气气氛下升温至 烧结温度进行烧结。 7.根据权利要求6所述的渗铝涂层寿命预测方法， 其特征在于， 所述烧结条件为750 ‑ 780℃烧结4 ‑8h。 8.根据权利要求6所述的渗铝涂层寿命预测方法， 其特 征在于， 所述保护气为氩气。 9.根据权利要求1所述的渗铝涂层寿命预测方法， 其特征在于， 所述步骤2中的高温蒸 汽氧化实验条件为： 动态10 0％饱和水蒸汽， 压力0.1～3 0MPa， 蒸汽流速10 0‑120ml/s。 10.根据权利要求1所述的渗铝涂层寿命预测方法， 其特征在于， 对渗铝试件采用扫描权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115541840 A 2电子显微镜分析涂层的扩散深度； 采用能谱仪对涂层不同深度位置进行成分 分析。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115541840 A 3