[發明專利]一種冶金結合的耐磨耐腐蝕復合涂層的制備方法

有效

• 申請號: 201910176415.7
• 申請日: 2019-03-08
• 公開（公告）號: CN109913787B
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發明（設計）人: 孫京鋼;曾強國
• 申請（專利權）人: 煙臺藍鯨增材有限公司
• 主分類號: C23C4/06
• 分類號: C23C4/06;C23C4/18;C23C4/02;C23C4/129;C23C4/131;C23C4/134
• 代理公司: 煙臺上禾知識產權代理事務所(普通合伙) 37234
• 代理人: 丁寶君

本發明涉及一種冶金結合的耐磨耐腐蝕復合涂層的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：(1)金屬基體清潔后，噴砂毛化處理；(2)噴涂鋅鋁合金，厚度50?60微米；(3)噴涂馬氏體不銹鋼，厚度100?200微米；(4)再噴涂鋅鋁合金，厚度30?50微米后，噴涂馬氏體不銹鋼，厚度100?200微米，交替進行，直至所需厚度；(5)真空或氬氣保護熱處理，溫度300?350℃，保溫120分鐘；升溫至445℃，保溫30分鐘；再升溫至480℃，保溫30分鐘后，空氣中升溫至800℃，10分鐘氧化處理，隨爐冷卻；(6)機械加工涂層表面。本發明的有益效果是涂層與基體冶金結合、涂層致密性高、結合力強、機械強度，宏觀硬度高，耐磨性和耐腐蝕性強。

技術領域

本發明涉及冶金結合的耐磨耐腐蝕復合涂層的制備方法，屬于金屬加工中的涂層加工技術領域。

背景技術

眾所周知，熱噴涂涂層與基體屬于機械結合，涂層孔隙率大(10％左右)、結合力不強，為了實現防腐蝕，涂層制備完成后，必須進行封孔處理。所以大大限制了其功能發揮和工程應用。

發明內容

本發明針對現有的金屬表面的涂層加工中不能解決空隙率大的問題，提供一種冶金結合的耐磨耐腐蝕復合涂層的制備方法。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：一種冶金結合的耐磨耐腐蝕復合涂層的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

(1)金屬基體清潔后，噴砂毛化處理；

(2)在經過噴砂毛化處理后的金屬表面上，噴涂鋅鋁合金，厚度50-60微米；

(3)在經過鋅鋁合金涂層噴涂后的表面，噴涂馬氏體不銹鋼涂層，厚度100-200微米；

(4)在噴涂馬氏體不銹鋼涂層的表面，再噴涂鋅鋁合金涂層，厚度30-50微米后，然后重復噴涂馬氏體不銹鋼涂層，厚度100-200微米，鋅鋁合金噴涂層和馬氏體不銹鋼噴涂層交替進行，直至所需厚度；

(5)對經過上述噴涂過程達到噴涂厚度的金屬，經過真空或氬氣保護熱處理，溫度300-350℃，保溫120分鐘，使得鋅鋁合金發生再結晶和固相擴散，界面致密化，減少孔隙；升溫至445℃，保溫30分鐘，熔點附近界面完全致密化；再升溫至480℃，保溫30分鐘后，固-液相界面快速形成FeCrAl金屬間化合物，空氣中升溫至800℃，10分鐘氧化處理,使未合金化的殘余Zn和Al元素氧化形成ZnO封孔劑和α-Al₂O₃耐磨相，隨爐冷卻；

(6)機械加工涂層表面。

在上述技術方案的基礎上，本發明為了達到使用的方便以及裝備的穩定性，還可以對上述的技術方案作出如下的改進：

進一步，所述的真空或氬氣保護熱處理，包括在結晶溫度以上固相擴散、液相線溫度±5℃加速擴散合金化反應、液相加速反應致密化和殘余鋅鋁氧化處理過程。

進一步，所述的噴涂，可以是火焰噴涂、電弧噴涂、等離子噴涂或其他熱噴涂方式。

進一步，所述的噴砂毛化處理中，采用剛玉砂在壓力0.8MPa下噴砂。

本發明的有益效果是涂層與基體冶金結合、涂層致密性高、結合力強、機械強度，宏觀硬度高，耐磨性和耐腐蝕性強，本申請通過特定的工藝設置，在特定的噴涂順序，特定的噴涂厚度控制及特定的溫度下，使材料發生相變，發生各涂層間的相互滲透擴散，實現提高復合涂層的硬度、耐磨性和防腐性的提高，同時各個涂層也不能過厚，過厚的涂層會導致涂層間的滲透的不均勻，也造成材料的浪費。

具體實施方式

以下對本發明的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本發明，并非用于限定本發明的范圍。

一種冶金結合的耐磨耐腐蝕復合涂層的制備方法，包括以下步驟：