一種金屬陶瓷復(fù)合涂層的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種金屬陶瓷復(fù)合涂層的制備方法，所述金屬陶瓷復(fù)合涂層為鐵、鎳基碳化鉻復(fù)合材料涂層，所述制備方法為等離子熔覆法，其制備步驟包括基材預(yù)處理和熔覆噴涂，所述熔覆噴涂工藝參數(shù)為：電流150～200A，電壓45～60V，進(jìn)粉量100～120g/min，掃描速度300～500mm/min，雙道掃描。本發(fā)明一種金屬陶瓷復(fù)合涂層的制備方法，操作簡便，自動化程度高，其制備的鐵、鎳基碳化鉻復(fù)合材料涂層的組織細(xì)密，表面平整，與基底鋼有良好的結(jié)合性能，并具有硬度高、耐腐蝕和耐磨性能好等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用性能好。
【專利說明】一種金屬陶瓷復(fù)合涂層的制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及金屬涂層【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種金屬陶瓷復(fù)合涂層的制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 金屬陶瓷復(fù)合涂層是由金屬或合金與一種或幾種陶瓷相混合后所組成的復(fù)合材 料，其兼具金屬和陶瓷兩方面的特點(diǎn)，具有高強(qiáng)度、低膨脹系數(shù)、高使用溫度、良好的熱穩(wěn)定 性和優(yōu)異的耐磨性等優(yōu)點(diǎn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種金屬陶瓷復(fù)合涂層的制備方法。
[0004] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一個技術(shù)方案是：提供一種金屬陶瓷復(fù)合涂 層的制備方法，所述金屬陶瓷復(fù)合涂層為鐵、鎳基碳化鉻復(fù)合材料涂層，所述制備方法為等 離子熔覆法，包括以下步驟： (1) 基材預(yù)處理：先對基材表面進(jìn)行噴砂處理，然后再用乙醇清洗干凈，干燥備用； (2) 熔覆噴涂：將合金混合粉末置于等離子熔覆機(jī)的送粉盒內(nèi)，啟動所述等離子熔覆機(jī) 并調(diào)整工藝參數(shù)至等離子熔覆狀態(tài)，在惰性氣體環(huán)境中，將所述合金混合粉末熔覆噴涂預(yù) 處理后的基材表面，形成鐵、鎳基碳化硅復(fù)合材料涂層；所述等離子熔覆工藝參數(shù)為：電流 150?200 A，電壓45?60V，進(jìn)粉量100?120g/min，掃描速度300?500mm/min，雙道掃 描。
[0005] 在本發(fā)明一個較佳實(shí)施例中，所述合金混合粉末的組成及其質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為：鐵 20?25%、鎳15?20%、鉻30?35%、碳15?20%、硼3?5%、硅1?3%和鎢3?5%。
[0006] 在本發(fā)明一個較佳實(shí)施例中，所述合金混合粉末的平均粒徑為80 μ m。
[0007] 在本發(fā)明一個較佳實(shí)施例中，所述惰性氣體為氦氣或氖氣。
[0008] 在本發(fā)明一個較佳實(shí)施例中，所述涂層的厚度為2. 0?3. 0mm。
[0009] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明一種金屬陶瓷復(fù)合涂層的制備方法，操作簡便，自動 化程度高，其制備的鐵、鎳基碳化鉻復(fù)合材料涂層的組織細(xì)密，表面平整，與基底鋼有良好 的結(jié)合性能，并具有硬度高、耐腐蝕和耐磨性能好等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用性能好。

【具體實(shí)施方式】
[0010] 下面對本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被 本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對本發(fā)明的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。
[0011] 本發(fā)明實(shí)施例包括： 一種金屬陶瓷復(fù)合涂層的制備方法，所述金屬陶瓷復(fù)合涂層為鐵、鎳基碳化鉻復(fù)合材 料涂層，所述制備方法為等離子熔覆法，包括以下步驟： (1)基材預(yù)處理：先對基材表面進(jìn)行機(jī)械噴砂處理，以增加基材表面與涂層材料的結(jié)合 力，然后再用乙醇清洗干凈，以去除基材表面的微稀顆粒和油污等雜質(zhì)，干燥備用；所述基 材為鋼材； (2)熔覆噴涂：所述熔覆噴涂工藝采用等離子熔覆機(jī)完成，先將合金混合粉末置于等 離子熔覆機(jī)的送粉盒內(nèi)，然后啟動所述等離子熔覆機(jī)并調(diào)整工藝參數(shù)至等離子熔覆狀態(tài)， 在惰性氣體環(huán)境中，將所述合金混合粉末熔覆噴涂預(yù)處理后的基材表面，形成鐵、鎳基碳化 硅復(fù)合材料涂層；所述等離子熔覆工藝參數(shù)為：電流150?200 A，電壓45?60V，進(jìn)粉量 100?120g/min，掃描速度300?500mm/min，雙道掃描；所述工作氣體和送粉氣體與所述 保護(hù)氣體相同，為氦氣或氖氣，所述工作氣體流量為2. OL/min，所述送粉氣體流量為2. 5L/ min，所述用于形成惰性氣體環(huán)境的保護(hù)氣體的流量為1. 5?2. OL/min。
[0012] 其中，所述合金混合粉末的組成及其質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為：鐵20?25%、鎳15?20%、鉻 30?35%、碳15?20%、硼3?5%、硅1?3%和鎢3?5%，其平均粒徑為80 μ m。
[0013] 通過上述方法制備的鐵、鎳基碳化鉻復(fù)合材料涂層的厚度為2. 0?3. 0_，其顯微 硬度為855?905HV，其在60°C下干滑摩擦24h的質(zhì)量損失小于50mg。
[0014] 以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā) 明說明書內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng) 域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種金屬陶瓷復(fù)合涂層的制備方法，其特征在于，所述金屬陶瓷復(fù)合涂層為鐵、鎳基 碳化鉻復(fù)合材料涂層，所述制備方法為等離子熔覆法，包括以下步驟： (1) 基材預(yù)處理：先對基材表面進(jìn)行噴砂處理，然后再用乙醇清洗干凈，干燥備用； (2) 熔覆噴涂：將合金混合粉末置于等離子熔覆機(jī)的送粉盒內(nèi)，啟動所述等離子熔覆機(jī) 并調(diào)整工藝參數(shù)至等離子熔覆狀態(tài)，在惰性氣體環(huán)境中，將所述合金混合粉末熔覆噴涂預(yù) 處理后的基材表面，形成鐵、鎳基碳化硅復(fù)合材料涂層；所述等離子熔覆工藝參數(shù)為：電流 150?200 A，電壓45?60V，進(jìn)粉量100?120g/min，掃描速度300?500mm/min，雙道掃 描。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬陶瓷復(fù)合涂層的制備方法，其特征在于，所述合金混合 粉末的組成及其質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為：鐵20?25%、鎳15?20%、鉻30?35%、碳15?20%、硼3? 5%、硅1?3%和鎢3?5%。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的金屬陶瓷復(fù)合涂層的制備方法，其特征在于，所述合金混合 粉末的平均粒徑為80 μ m。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬陶瓷復(fù)合涂層的制備方法，其特征在于，所述惰性氣體 為氦氣或氖氣。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬陶瓷復(fù)合涂層的制備方法，其特征在于，所述涂層的厚 度為2. 0?3. 0mm。
【文檔編號】C23C4/06GK104195494SQ201410411000
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年8月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月20日
【發(fā)明者】顧旦 申請人:常熟市星源金屬涂層廠