[發明專利]一種耐磨抗蝕Ni-P/TiAlN梯度鍍層及其制備方法

有效

• 申請號: 201310320128.1
• 申請日: 2013-07-26
• 公開（公告）號: CN103436867A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 周宏明;高志成
• 申請（專利權）人: 中南大學;清遠市新日特殊鋼帶制品有限公司
• 主分類號: C23C18/32
• 分類號: C23C18/32;C23C18/18
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 顏勇

1.一種耐磨抗蝕Ni-P/TiAlN梯度鍍層，其特征在于：以質量百分比計包括下述組分：

Ni?80-84%；

P?9-12%；

TiAlN?1-10%；

TiAlN在鍍層中呈梯度分布；TiAlN的濃度沿垂直于基體與鍍層交界面的方向遞減。

2.一種制備如權利要求1所述的耐磨抗蝕Ni-P/TiAlN梯度鍍層的方法，其特征在于：

將經過表面預處理的基材浸入鍍液中，先在基材表面鍍一層5-10μm厚的鎳磷合金，然后向鍍液中添加改性納米TiAlN粉末，控制改性納米TiAlN粉末在鍍液中的初始濃度為1-15g/L，每施鍍10-30min后，加入改性納米TiAlN粉末，使改性TiAlN粉末的濃度提高1-5g/L，直至得到具有所需厚度鍍層的鍍件；

所述鍍液以質量濃度計包括下述組分：硫酸鎳25-30g/L、次亞磷酸鈉35-44g/L、醋酸鈉12-18g/L、乳酸21.5-26.6g/L、檸檬酸7.5-10.5g/L、硫脲3-6mg/L；

所述改性納米TiAlN粉末為包覆有鎳的TiAlN粉末，鎳的包覆厚度為2-3μm；

施鍍時，裝載量為0.8-1.2dm²/L，溫度為85-95℃，pH值為4.8-5.1；施鍍的總時間為60-180min。

3.根據權利要求2所述的一種耐磨抗蝕Ni-P/TiAlN梯度鍍層的制備方法，其特征在于：將具有所需厚度鍍層的鍍件浸入SiO₂溶膠1-5min，使其充分潤濕Ni-P/TiAlN鍍層表面，取出鍍件，經25-40℃下風干處理12-36h后在280-320℃恒溫熱處理15-30min，得到封孔處理的鍍件。

4.根據權利要求3所述的一種耐磨抗蝕Ni-P/TiAlN梯度鍍層的制備方法，其特征在于：將封孔處理后的鍍件以速率2-5℃/min升溫至400-420℃，恒溫處理0.5h-1.5h后，取出樣品空冷，得到成品。

5.根據權利要求2所述的一種耐磨抗蝕Ni-P/TiAlN梯度鍍層的制備方法，其特征在于：基材為油墨刮刀。

6.根據權利要求5所述的一種耐磨抗蝕Ni-P/TiAlN梯度鍍層的制備方法，其特征在于：基材表面處理是將基材進行除油、除銹、活化處理；

除油是通過堿浸實現的，除油所用堿液以質量濃度計包括：48-52g/L?NaOH、4-6g/L?NaSiO₃、28-32g/L?NaCO₃，堿浸的溫度為70-85℃，堿浸的時間為30-60min；堿浸后用去離子水清洗；

除銹是通過酸浸實現的，除銹所用酸液為15-20v%的HCl，酸浸的時間為20-60s，酸浸后用去離子水清洗；

活化是將除油、除銹的基材放入濃度為5-10v%的HCl浸泡8-15s；活化后的基材用去離子水沖洗干凈，待鍍。

7.根據權利要求2所述的一種耐磨抗蝕Ni-P/TiAlN梯度鍍層的制備方法，其特征在于：

改性納米TiAlN粉末是通過下述步驟制備的：

步驟一粗化

將納米TiAlN粉末浸入濃度為8-12wt%的NH₄F溶液中，在室溫下電磁磁力攪拌20-30min后，離心分離；

步驟二敏化

將粗化后的粉末放在10-11g/L?SnCl₂和4-5g/L?HCl溶液中，室溫下電磁磁力攪拌3-8min，離心分離；

步驟三活化

將敏化后的粉末放在0.4-0.6g/L?PdC_l2和20-22ml/L?HCl活化液中，室溫下電磁磁力攪拌3-8min，離心分離后烘干；

步驟四包覆

將活化后的粉末放入改性液中進行包覆，得到包覆有2-3μm厚鎳層的TiAlN粉末；所述改性液以質量濃度計包括下述組分：硫酸鎳25-30g/L、水合肼82.5-134.5g/L、酒石酸鈉15-20g/L、EDTA二鈉7-9.1g/L；改性時，裝載量為4.0-15g/L，改性液的pH值為11-12、溫度為85-95℃。