[發(fā)明專利]一種含有硼化鈦的鎳合金200um涂層的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510561750.0
• 申請日: 2015-09-07
• 公開（公告）號: CN105369185B
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳卓君;董浩存;李柏姝;吳靜;朱巍巍;黃志偉
• 申請（專利權(quán)）人: 沈陽理工大學(xué)
• 主分類號: C23C4/134
• 分類號: C23C4/134;C23C4/06
• 代理公司: 沈陽利泰專利商標(biāo)代理有限公司 21209
• 代理人: 李樞

本發(fā)明公開了一種含有硼化鈦的鎳合金200um涂層的制備方法，首先對金屬工件進(jìn)行熱處理，然后取各種原料粉按比例配置合金粉，最后采用等離子噴涂的方法在工件表面噴涂一層合金層。其優(yōu)點(diǎn)在于：方法簡單，原料易得，綜合性能好，應(yīng)用廣泛。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及防護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種含有硼化鈦的鎳合金200um涂層的制備方法。

背景技術(shù)

等粒子噴涂是利用等離子弧進(jìn)行的，等離子弧是壓縮電弧，與自由電弧相比較，其弧柱細(xì)，電流密度大，氣體電離度高，因此具有溫度高，能量集中，弧穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。等離子噴涂具有涂層平整光滑，可精確控制厚度；涂層孔隙率低，結(jié)合度高，涂層孔隙率可控制在1％-10％，結(jié)合強(qiáng)度可達(dá)60-70MPa；涂層氧化物和雜質(zhì)含量少，與電鍍、電刷、滲碳、滲氮相比，等離子噴涂層更厚、更硬、更具防腐效果；噴涂過程對基體的熱影響小，基體組織不會(huì)發(fā)生變化。工件受熱溫度可控制低于250℃，因此也可在塑料、油漆、玻璃、石棉布等非金屬材料上噴涂。等離子噴涂不足是在噴涂層較厚時(shí)，可發(fā)生開裂。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是，提供一種含有硼化鈦的鎳合金200um涂層的制備方法，其方法簡單，原料易得，綜合性能好，應(yīng)用廣泛。

硼化鈦(TiB₂)粉末是灰色或灰黑色的，具有六方的晶體結(jié)構(gòu)。它的熔點(diǎn)是2980℃，有很高的硬度。它是一種極具開發(fā)前景的陶瓷材料，有較高的強(qiáng)度和耐熱沖擊性，除此之外還具有良好的導(dǎo)電性和抗氧化能力。因此作為耐磨材料已被廣泛用于磨具、磨料、切削刀具和耐磨涂層中；作為硬相正被用于多種硬質(zhì)合金和復(fù)相陶瓷的研究中；作為一種在鋁液中溶解度小、導(dǎo)電率高、對鋁液潤濕性好的材料已成為鋁電解槽用陰極的首選材料。試驗(yàn)用的二硼化鈦選自山東正大青州化工廠。

金屬鈷(Co)粉作為耐磨涂層，其高的硬度、良好的耐磨性和良好的韌性，廣泛應(yīng)用于航空航天冶金、電力及其機(jī)械領(lǐng)域增強(qiáng)基體金屬的耐磨性，或作為磨損部件的修復(fù)。噴涂WC-Co涂層具有較高的硬度和耐磨性,廣泛地應(yīng)用于許多領(lǐng)域,如煤氣管道監(jiān)測設(shè)備上的滑靴以及飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)、軸、齒輪等耐磨部件。WC是一種高硬度相,Co是金屬粘結(jié)劑,把WC顆粒粘結(jié)在一起。在WC-Co基合金中，隨著WC含量的增加,合金的耐磨性增加。涂層組織和性能的優(yōu)劣受許多因素的影響，如原始噴涂粉末的制造過程和性能、基體材料的選擇及熱噴涂工藝過程等。試驗(yàn)用的金屬鈷粉選自北礦新材料科技有限公司。

金屬鉻(Cr)粉具有固溶強(qiáng)化作用和鈍化作用，能提高耐蝕性能和抗高溫氧化性能；富余的鉻容易與碳、硼形成碳化鉻、硼化鉻硬質(zhì)相從而提高合金硬度和耐磨性。Ni-Cr合金也就是鎳基耐熱合金，主要在氧化性介質(zhì)條件下使用。抗高溫氧化和含硫、釩等氣體的腐蝕，其耐蝕性隨鉻含量的增加而增強(qiáng)。這類合金也具有較好的耐氫氧化物(NaOH、KOH)腐蝕和耐應(yīng)力腐蝕的能力。試驗(yàn)用的金屬鉻粉選自北礦新材料科技有限公司。

本發(fā)明選用Ni60為基礎(chǔ)粉，采用等離子噴涂對汽車齒輪軸35CrMo表面進(jìn)行噴涂。在Ni60粉中添加TiB₂、Co、Cr金屬粉，每種金屬粉的添加量為0-15％，分成6個(gè)實(shí)驗(yàn)組，按均勻設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)試驗(yàn)，每組金屬Ni60粉的最小量在67％-88％之間。涂層厚200um等離子噴涂Ni60、TiB2、Co、Cr在35Cr Mo試件上。噴焊時(shí)若采用中小型噴焊槍時(shí)，宜選用-150目的的粉，采用大型噴焊槍時(shí)宜-150/+320目的的粉。試驗(yàn)用的金屬鎳粉選自浙江亞通焊材有限公司。

采用的技術(shù)方案是：

一種含有硼化鈦的鎳合金200um涂層的制備方法，其特征在于：首先對工件進(jìn)行熱處理，然后取各種原料粉按比例配置合金粉并攪拌均勻，最后采用等離子噴涂的方法在工件表面噴涂一層合金層；具體步驟如下：

一、對金屬工件的外表面先用砂紙打磨，再進(jìn)行噴砂處理；