[發(fā)明專利]一種Ni基自潤(rùn)滑涂層的制備方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410156329.7
• 申請(qǐng)日: 2014-04-18
• 公開（公告）號(hào): CN104028766A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 顧杰;楊學(xué)鋒;馬濤;韓飛飛;蔡喜光
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 濟(jì)南大學(xué)
• 主分類號(hào): B22F7/02
• 分類號(hào): B22F7/02;B22F1/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種涂層的制備層方法，特別是一種Ni基自潤(rùn)滑涂層的制備方法。?

背景技術(shù)

工業(yè)生產(chǎn)中對(duì)設(shè)備零部件表面性能的要求越來(lái)越高，設(shè)備在高速、高溫、高壓、腐蝕、重載的條件下工作，零部件材料的破壞一般都從表面開始,?如磨損破壞、腐蝕破壞、高溫氧化破壞等，零件失效造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此我們研究通過(guò)表面涂覆耐磨、耐腐蝕、自潤(rùn)滑涂層改善設(shè)備零部件的表面物理性能來(lái)提高其使用性能。

目前制作涂層的方法有許多種，像噴涂，激光熔覆，普通真空熔覆等，但是噴涂涂層的涂層厚度太薄且結(jié)合性不是很好或殘余應(yīng)力太大，而熔覆法不是工藝復(fù)雜就是設(shè)備昂貴。所以現(xiàn)在急需一種成型性較好、工藝簡(jiǎn)單、設(shè)備通用性好、表面強(qiáng)度高、摩擦系數(shù)小的涂層制備方法。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種Ni基自潤(rùn)滑涂層的制備方法，其具有成型性較好、工藝簡(jiǎn)單、設(shè)備通用性好、表面強(qiáng)度高、自潤(rùn)滑的特點(diǎn)。

一種Ni基自潤(rùn)滑涂層的制備方法，采用真空液壓燒結(jié)爐熔燒法制備，粉體包括Ni基自溶粉末和硬質(zhì)相粉末，且兩種組分的重量百分比為：Ni基自溶粉末70％-75％；硬質(zhì)相粉末25％-30％。

鎳基自熔性合金粉末可分為Ni-B-Si和Ni-Cr-B-Si兩個(gè)系列：一種是Ni-B-Si合金，熔覆層的組織由Ni-Si固溶體(Y相)和彌散分布的各種硼化物(Y’相)以及Y一Y’共晶相組成。該合金硬度較低，韌性好，抗高溫、耐磨、耐腐蝕性能好，易于機(jī)械加工。另一種是Ni-Cr-B-Si自熔性合金，其熔覆層的金相組織較復(fù)雜。由鎳一鉻固溶體、鎳的硼化物、鉻的硼化物等Y’相和鉻的碳化物、硼的碳化物、鎢的碳化物等硬質(zhì)相組成。這類合金在500℃時(shí)仍有較高的硬度，耐磨、耐蝕性能好，是常用的粉末材料。

硬質(zhì)相粉末主要是指像TiC、WC、TiB2等硬質(zhì)粉末材料。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：包括以下步驟：

將Ni基自溶性粉末、硬質(zhì)相粉末、Y2O3、潤(rùn)滑添加劑、分散劑按重量比混合并放在球磨機(jī)中以球料比為10:1球磨3個(gè)小時(shí)，計(jì)算出混合后粉末的密度，將要涂覆涂層的金屬放到石墨模具中，要求石墨模具壁與金屬樣外周緊密接觸，將混好的粉末加上適量的酒精使其呈泥狀，將其涂抹到金屬樣的表面，根據(jù)需要添加不同厚度的已配好的混合粉末泥，再加上相配合的石墨壓桿，裝料完成后，放到干燥箱150℃干燥10h，再將其放入到真空液壓燒結(jié)爐中加壓焙燒。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明提供的一種石墨模具。其中圖中1-墊片、2-外模具、3-套筒、4-石墨壓桿。

圖2為本發(fā)明實(shí)施方式制備的45鋼表面Ni60-TiC涂層的截面形貌。

圖3為本發(fā)明實(shí)施方式制備的45鋼表面Ni60-TiC涂層的截面掃描電子顯微鏡圖。

具體實(shí)施方式

下面對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。

實(shí)施例1

將Ni60自溶性粉末與TiC硬質(zhì)相粉末以3:1的比例混合，在球磨機(jī)中以球料比10:1球磨3小時(shí)，取混合好的粉末100g，向其中加入0.5g的Y2O3、10g的MoS2，再在球磨機(jī)中球磨3小時(shí)，將要涂覆涂層的金屬放到石墨模具中，要求石墨模具壁與金屬樣外周緊密接觸，將混好的粉末加上適量的酒精使其呈泥狀，將其涂抹到金屬樣的表面，根據(jù)需要添加不同厚度的已配好的混合粉末泥，再加上相配合的石墨壓桿，裝料完成后放到干燥箱150℃干燥10h，再將其放入到真空液壓燒結(jié)爐中，其中工藝路線是：0-400℃升溫速度為3℃/min，在400℃時(shí)保溫30min，400-800℃升溫速度為5℃/min，在800℃時(shí)保溫30min，800-1120℃升溫速度為4℃/min，在1120℃時(shí)保溫90min，在整個(gè)燒結(jié)過(guò)程中，對(duì)粉末加的壓力為20MPa，加熱完成后撤掉壓力，隨爐冷卻后取出燒結(jié)樣。

實(shí)施例2

將Ni60自溶性粉末與WC硬質(zhì)相粉末以3:1的比例混合，在球磨機(jī)中以球料比10:1球磨3小時(shí)，取混合好的粉末100g，向其中加入0.5g的Y2O3、12g的CaF2，再在球磨機(jī)中球磨3小時(shí)，以后工序與實(shí)施例1相同。

實(shí)施例1制備的涂層在低溫時(shí)自潤(rùn)滑效果優(yōu)于實(shí)施例2，當(dāng)溫度超過(guò)250℃時(shí)，實(shí)施例2制備的涂層自潤(rùn)滑效果比實(shí)施例1好。