本发明属于高温合金热表面处理，具体涉及一种基于高温氧化的高温合金性能调控方法。
背景技术：
1、高温合金是一种金属合金，因具有组织稳定、优异的热强性、冷热加工成形和焊接性能，已成为航空航天的首选材料，在现代航空工业的发展中有着十分重要的位置。现阶段，航空飞行器不断地向着高马赫数和长航时的目标发展。当飞行器在高速再入过程中会遇到严重的气动加热问题，为了保障人员的安全和设备的正常运行，必须在飞行器表面敷设不同耐温等级的轻质、耐高温防隔热材料，以满足飞行器不同部位防隔热需求。可重复使用热防护系统由表面高红外辐射性能涂层和内部低热导率隔热材料组成。其中内部低热导率隔热材料可以阻止热量传递到飞行器内部，而表面高红外辐射性能涂层可以通过辐射作用将热量散发到外部环境中。采用高温合金制成的飞行器零件往往应用环境温度比较高，因此，其表面的红外辐射性能对高温合金零件高温服役有着至关重要的影响。
2、目前，采用金属氧化物或矿化物制成的具有高红外辐射性能的复合涂层作为新型的防热材料被广泛应用于金属合金表面以提高红外辐射性能。高红外辐射性能涂层的制备工艺复杂、价格昂贵、喷涂工序繁复成为制约其广泛应用的短板。
技术实现思路
1、鉴于上述分析，本发明基于采用高温氧化工艺在高温合金表面生成的氧化物膜提高红外辐射性能，提供了一种基于高温氧化的高温合金性能调控方法，用以解决高温合金氧化前后本体性能与红外辐射性能均存在差异，两种性能之间难以协调控制的问题。
2、本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：
3、本发明提出了一种基于高温氧化的高温合金性能调控方法，包括以下步骤：
4、s1、设计高温氧化正交试验，对性能表征件进行设计及加工，利用性能表征件完成高温氧化实验并进行性能测试；
5、s2、整理性能结果，得到高温氧化参数、红外辐射性能、本体性能对应关系并完成规律数据库的构建；
6、s3、利用中间参数或重复实验对数据库进行校核补偿；
7、s4、利用数据库结合高温合金产品本体性能与红外辐射性能要求，进行高温氧化的参数选择。
8、进一步的，s1中，所述性能表征件的加工按照零件的加工工序进行，包括增材制造成形、固溶热处理、机加工、焊接工序。
9、进一步的，s1中，需根据零件技术条件与关注性能，对性能表征件进行设计及加工，得到所述性能表征件。
10、进一步的，s1中，所述性能测试包括本体性能测试与红外辐射性能测试。
11、进一步的，所述本体性能包括本体力学性能、焊缝力学性能、焊缝质量；所述本体力学性能包括抗拉强度、屈服强度、断后延伸率、硬度。
12、进一步的，所述红外辐射性能包括红外发射率、氧化层厚度、氧化层形貌、氧化相分析、氧化后增重。
13、进一步的，s2中，所述高温氧化参数包括加热温度、保温时间。
14、进一步的，s3中，针对可能存在的异常结果数据点进行重复实验校正，并利用数据库中的中间参数对性能结果进行补偿。
15、进一步的，s4中，根据高温合金产品本体性能与红外辐射性能的设计要求，提出目标红外辐射性能指标和本体性能指标，后通过数据库选出能够满足两项性能指标的高温氧化参数或参数段，利用该参数或参数段对零件进行高温氧化工序后获得成品零件。
16、进一步的，所述成品零件同时满足红外辐射性能和本体性能的要求。
17、与现有技术相比，本发明至少可实现如下有益效果之一：
18、1)本发明基于采用高温氧化工艺在高温合金表面生成的氧化物膜提高红外辐射性能，为基于高温氧化的高温合金性能调控提供了一种新的调控思路。本发明通过高温氧化正交试验，得到高温氧化参数、红外辐射性能、本体性能对应关系，并完成规律数据库的构建；利用中间参数或重复实验对数据库进行校核补偿，不断完善数据库并提高其准确度；利用数据库结合具体零件设计要求进行高温氧化参数选择，实现本体性能与红外辐射性能二者之间的协调控制。该法参数可控，为基于高温氧化的高温合金性能调控提供了一种新的调控思路。
19、2)为应用高温合金自身氧化膜来提高自身红外辐射性能的这种工艺，提供了可控的调控手段。高温合金在一定的高温含氧环境下进行高温氧化加工后，其表面氧化物组成的氧化膜本身就是一种提高自身红外辐射性能的优良界面。但研究中发现，经一定的高温氧化后，高温合金本体性能与红外辐射性能相较氧化前势必存在差异。如果合金在高温氧化前满足本体性能要求，为了提高红外辐射性能进行了高温氧化实验，实验后虽然提高了自身红外辐射性能，但其本体性能经过高温氧化也发生了变化，此时合金反而满足不了本体性能要求了，这种情况是不愿意看到的。本发明实现了本体性能和红外辐射性能两种性能之间的调控。能通过调控制备出高温氧化后既满足红外辐射性能又满足本体性能的高温合金，为应用高温合金自身氧化膜来提高自身红外辐射性能的这种工艺，提供了可控的调控手段。
20、本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分的从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过所写的说明书来实现和获得。
1.一种基于高温氧化的高温合金性能调控方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的性能调控方法，其特征在于，s1中，所述性能表征件的加工按照零件的加工工序进行，包括增材制造成形、固溶热处理、机加工、焊接工序。
3.根据权利要求1所述的性能调控方法，其特征在于，s1中，需根据零件技术条件与关注性能，对性能表征件进行设计及加工，得到所述性能表征件。
4.根据权利要求1所述的性能调控方法，其特征在于，s1中，所述性能测试包括本体性能测试与红外辐射性能测试。
5.根据权利要求4所述的性能调控方法，其特征在于，所述本体性能包括本体力学性能、焊缝力学性能、焊缝质量；所述本体力学性能包括抗拉强度、屈服强度、断后延伸率、硬度。
6.根据权利要求4所述的性能调控方法，其特征在于，所述红外辐射性能包括红外发射率、氧化层厚度、氧化层形貌、氧化相分析、氧化后增重。
7.根据权利要求1所述的性能调控方法，其特征在于，s2中，所述高温氧化参数包括加热温度、保温时间。
8.根据权利要求1所述的性能调控方法，其特征在于，s3中，针对可能存在的异常结果数据点进行重复实验校正，并利用数据库中的中间参数对性能结果进行补偿。
9.根据权利要求1所述的性能调控方法，其特征在于，s4中，根据高温合金产品本体性能与红外辐射性能的设计要求，提出目标红外辐射性能指标和本体性能指标，后通过数据库选出能够满足两项性能指标的高温氧化参数或参数段，利用该参数或参数段对零件进行高温氧化工序后获得成品零件。
10.根据权利要求9所述的性能调控方法，其特征在于，所述成品零件同时满足红外辐射性能和本体性能的要求。
