[發(fā)明專利]一種重載齒輪表面復合梯度涂層及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410668715.4
• 申請日: 2014-11-20
• 公開（公告）號: CN104388887A
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發(fā)明（設計）人: 溫禎洪;韓志海;楊建鋒;白宇;楊樂;呂軍濤;吳秀英;亢永霞
• 申請（專利權）人: 西安交通大學;陜西法士特汽車傳動集團有限責任公司;陜西工業(yè)技術研究院
• 主分類號: C23C4/12
• 分類號: C23C4/12;C23C4/06;B32B15/01;B32B5/14
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 蔡和平

1.一種重載齒輪表面復合梯度涂層，其特征在于：包括位于基體(A)表面的底層(B)，位于底層(B)表面的過渡層(C)，以及位于過渡層(C)表面的面層(D)組成，底層(B)的材料為Ni25鎳基自熔合金屬粉末，過渡層(C)的材料為Ni60鎳基自熔合金屬粉末，面層(D)的材料為Ni60/WC-Cr₃C₂-RE-Ni鎳基復合金屬粉末；重載齒輪表面復合梯度涂層是采用超音速等離子噴涂底層(B)、過渡層(C)以及面層(D)，然后對底層(B)、過渡層(C)以及面層(D)進行真空重熔制成的。

2.根據(jù)權利要求1所述的重載齒輪表面復合梯度涂層，其特征在于：所述的Ni25鎳基自熔合金屬粉末的粒度150-300目，且按重量百分比計，Ni25鎳基自熔合金屬粉末包括70％-85％的Ni，5％-10％的Cr，≤0.2％的C，1.0％-2.0％的B，2.0％-3.5％的Si以及≤4％的Fe，Ni25鎳基自熔合金屬粉末中Ni、Cr、C、B、Si以及Fe的質(zhì)量百分比之和為100％。

3.根據(jù)權利要求1所述的重載齒輪表面復合梯度涂層，其特征在于：所述的Ni60鎳基自熔合金屬粉末的粒度150-300目，且按重量百分比計，Ni60鎳基自熔合金屬粉末包括60％-80％的Ni，7％-17％的Cr，0.2％-1.1％的C，1.5％-4.0％的B，2.0％-5.0％的Si以及≤5％的Fe，且Ni60鎳基自熔合金屬粉末中的Ni、Cr、C、B、Si以及Fe的質(zhì)量百分比之和為100％。

4.根據(jù)權利要求1所述的重載齒輪表面復合梯度涂層，其特征在于：所述的Ni60/WC-Cr₃C₂-RE-Ni鎳基復合金屬粉末是以Ni60鎳基自熔合金為基，加入WC-Cr₃C₂-RE-Ni合金粉混合而成的，其特征在于：所述的鎳基復合金屬粉末的粒度150-300目，按重量百分比計，鎳基復合金屬粉末包括60％-80％的Ni、9％-18％的Cr、1.2％-2.3％的C、0.9％-3.0％的B、1.0％-3.0％的Si、5％-12％的W、0.2％-0.5％的RE以及≤3％的Fe，且鎳基復合金屬粉末中的Ni、Cr、C、B、Si、W、RE以及Fe的質(zhì)量百分比之和為100％。

5.根據(jù)權利要求1所述的重載齒輪表面復合梯度涂層，其特征在于：所述的底層(B)的厚度為100～150μm，過渡層(C)的厚度為100～150μm，面層(D)的厚度為200～300μm。

6.一種權利要求1～5所述的重載齒輪表面復合梯度涂層的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)在基體(A)表面采用超音速等離子噴涂底層(B)，然后在底層(B)表面采用超音速等離子噴涂過渡層(C)，接著在過渡層(C)的表面采用超音速等離子噴涂面層(D)；

2)將底層(B)、過渡層(C)以及面層(D)進行真空重熔，在基體(A)表面得到重載齒輪表面復合梯度涂層。

7.根據(jù)權利要求6所述的重載齒輪表面復合梯度涂層的制備方法，其特征在于，所述的步驟1)中在基體(A)表面采用超音速等離子噴涂底層(B)、在底層(B)表面采用超音速等離子噴涂過渡層(C)以及在過渡層(C)的表面采用超音速等離子噴涂面層(D)的工藝參數(shù)是：電流320～390A、電壓90～130V、主氣Ar壓力0.7～0.9MPa、輔氣H₂壓力0.6～0.8MPa、載體氣N₂壓力0.6～0.8MPa、送粉率25～40g/min、噴涂距離90～120mm。

8.根據(jù)權利要求6所述的重載齒輪表面復合梯度涂層的制備方法，其特征在于，所述的步驟2)中真空重熔時的真空度為1～0.01Pa，升溫速率為5～10℃/min，加熱溫度為1045～1095℃，保溫時間為5～15min。