[發明專利]一種氯化銨助滲的Cr/氮化復合涂層及其制備方法

在審

• 申請號: 201810961024.1
• 申請日: 2018-08-22
• 公開（公告）號: CN108998816A
• 公開（公告）日: 2018-12-14
• 發明（設計）人: 徐蘭英
• 申請（專利權）人: 深圳市源盾新材料科技有限公司
• 主分類號: C25D3/04
• 分類號: C25D3/04;C25D5/48;C23C8/26
• 代理公司: 合肥昊晟德專利代理事務所(普通合伙) 34153
• 代理人: 王林

1.一種氯化銨助滲的Cr/氮化復合涂層，其特征在于，所述復合涂層由外至內依次包括表面鍍Cr的CrNx硬化層、次表層擴散層、心部的基體；所述的CrNx硬化層主要由面心立方結構的CrNx相組成；所述的次表層擴散層主要由含氮過飽和的α-Fe相、碳化物、納米級合金氮化物和針狀或帶狀γ′-Fe₄N相組成；所述的基體主要由α-Fe相和碳化物組成。

2.根據權利要求1所述的一種氯化銨助滲的Cr/氮化復合涂層，其特征在于，所述基體還含有一定量的碳化物，或者所述基體是其他的金屬或非晶基體。

3.根據權利要求1所述的一種氯化銨助滲的Cr/氮化復合涂層，其特征在于，所述表面鍍Cr的CrNx硬化層中還含有少量的Cr和Cr₂N相。

4.根據權利要求1所述的一種氯化銨助滲的Cr/氮化復合涂層，其特征在于，所述表面鍍Cr的CrNx硬化層的厚度為0.005～1.0mm，次表層擴散層厚度為0.01～0.5mm，復合涂層總厚度為0.015～1.5mm。

5.一種如權利要求1～4中任一項所述的氯化銨助滲的Cr/氮化復合涂層的制備方法，其特征在于，首先對鋼基體進行鍍鉻處理，制備一定厚度的金屬Cr層，然后在Cr層表面平鋪一定厚度的氯化銨粉體，預熱，去除Cr層表面鈍化膜，緊接著通入氨氣滲氮，使得Cr層轉變成CrNx層，臨近CrNx層的鋼基體轉變成含氮過飽和的擴散層。

6.根據權利要求5所述的一種氯化銨助滲的Cr/氮化復合涂層的制備方法，其特征在于，具體步驟如下：

(1)將鋼樣品拋光至粗糙度≤0.1μm，進行預洗、中間清洗、電解清洗、吹干后，將清洗干燥的樣品進行電鍍，制得電鍍Cr樣品；

(2)將電鍍Cr樣品置于氮化爐中，在鍍Cr層表面預置厚度小于5mm的氯化銨粉末，預熱并保溫后，通入氨氣、氫氣和氮氣，調節制備得到復合涂層。

7.根據權利要求6所述的一種氯化銨助滲的Cr/氮化復合涂層的制備方法，其特征在于，經過電鍍Cr處理后，電鍍層的厚度為0.005～1.0mm，硬度為400～900HV。

8.根據權利要求6所述的一種氯化銨助滲的Cr/氮化復合涂層的制備方法，其特征在于，電鍍Cr層經滲氮轉變成CrNx層，CrNx層厚度為0.005～1.0mm，硬度為1000HV～2000HV。

9.根據權利要求6所述的一種氯化銨助滲的Cr/氮化復合涂層的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)中，電鍍中電解液包括200～250g/L鉻酐、2.0～2.5g/L硫酸和3.0～6.0g/L三價鉻，電流密度為50～90A/dm²，電鍍溫度為50～70℃。

10.根據權利要求6所述的一種氯化銨助滲的Cr/氮化復合涂層的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)中，預熱溫度為350～500℃，保溫時間小于5h，滲氮溫度為450～750℃，氮化時間1h～40h。