[發明專利]氧化釔光激發協同細晶強化高鋁青銅指示涂層的制備方法

有效

• 申請號: 201710289293.3
• 申請日: 2017-04-27
• 公開（公告）號: CN107164717B
• 公開（公告）日: 2019-09-03
• 發明（設計）人: 李文生;董洪峰;胡春霞;楊效田;何玲;馮力;安國升
• 申請（專利權）人: 蘭州理工大學;陜西理工大學
• 主分類號: C23C4/134
• 分類號: C23C4/134;C23C4/06;C23C4/11
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 張弘

本發明公開了一種氧化釔光激發協同細晶強化高鋁青銅指示涂層的制備方法，用超聲波清洗45#鋼基體表面，噴酸技術對洗凈后的45#鋼基體噴焊面進行粗糙化處理，并將處理后基體裝入熱處理爐中預熱至260℃～300℃；將高鋁青銅粉末、氧化釔粉末按質量百分比99.4～99.8：0.2～0.6稱量，在攪拌球磨機中進行機械合金化，干燥球磨粉末，裝入焊槍，在轉移弧電流165～175A，工作電壓25.4～26V，送粉量17～21g/min，焊槍至工件距離8～11mm條件下，用等離子噴焊機在預熱45#鋼基體上制備高鋁青銅指示涂層。

技術領域

本發明涉及一種對磨損、腐蝕表面進行自敏發光在線監測技術，具體是摻雜氧化釔熒光粒子功能指示高鋁青銅涂層的制備方法。

背景技術

磨損檢測是評估材料磨損程度的重要方式，常用的磨損檢測技術有聲發射、光熱輻射、測功、振動、鐵譜技術等，由于這些檢測技術均通過研制先進傳感器等設備方式實現磨損評估，成本高且需要豐富生產數據，不易推廣。

利用一種發光涂層對磨損、腐蝕表面進行在線監測將大大降低對傳感器等部件的要求、簡化操作工序。即將發光粒子并入耐磨蝕功能層，在光激發作用下發出持續可見光，可用熒光檢測設備準確評估涂層磨蝕情況。

發明內容

本發明提供一種氧化釔光激發協同細晶強化高鋁青銅指示涂層的制備方法。此方法具有成分控制精度高，工藝穩定性和重復性較強，可實現耐磨細晶高鋁青銅涂層的低成本健康檢測。

一種氧化釔光激發協同細晶強化高鋁青銅指示涂層的制備方法，包括下述步驟：

1)用超聲波清洗鋼基體表面，對洗凈后的基體噴焊面進行粗糙化處理；

2)將處理后的基體裝入熱處理爐中預熱至260℃～300℃；

3)將高鋁青銅粉末、氧化釔粉末按質量百分比(99.4～99.8)：(0.2～0.6)稱量，在攪拌球磨機中進行機械合金化；

4)干燥步驟3)所得粉末裝入焊槍，用等離子噴焊機在步驟2)所得鋼基體上制備高鋁青銅指示涂層。

步驟1)采用噴酸技術進行粗糙化處理，設備為半自動噴酸機，噴口直徑0.5mm，噴酸量20ml/min，酸液組分：硝酸27ml、氫氟酸62ml、蒸餾水270ml。

步驟2)鋼基體預熱的加熱速率10℃/分。

步驟3)攪拌球磨機中，轉子轉速為290轉/分，磨球為3mm ZrO₂球，球磨時間25小時，球磨介質為無水乙醇，按質量比，料：球：無水乙醇＝1：18：0.2。

步驟4)的干燥工藝設備采用高速離心噴霧干燥機，離心噴霧頭轉速18000轉/分，噴霧盤直徑100mm，入口溫度200℃。

步驟4)的噴焊過程，轉移弧電流為165～175A，工作電壓25.4～26V，送粉量17～21g/min，焊槍至工件距離8～11mm。

所述的鋼基體為45#鋼。

與現有技術相比，本發明具有以下特點和優勢：

在制備氧化釔光激發協同細晶強化高鋁青銅指示涂層過程中，本發明完全改變了已有方法中單純采用高鋁青銅作為涂層材料的思路，而是采用一種具有熒光激發特性氧化釔粉末作為晶粒抑制劑，并研究高鋁青銅/氧化釔粉末配比、球磨工藝參數、噴焊層厚度和涂層光激發特性的關系，即：對于細晶高鋁青銅涂層，光激發特性良好條件下保持較高耐磨性能的最佳高鋁青銅/氧化釔粉末配比、球磨工藝參數和噴焊層厚度。氧化釔粒子具有光激發及細化晶粒特性，可用于熒光材料及晶粒抑制劑，其化學惰性使氧化釔在高溫下不易與金屬等物質發生反應，保持良好的抑制晶粒長大及熒光激發特征，是一種優良的指示功能相。此方法具有成分控制精度高，工藝穩定性和重復性較強，可實現耐磨細晶高鋁青銅涂層的低成本健康檢測。