[發(fā)明專利]一種cBN/Ni-Mo鈦合金葉片葉尖防護(hù)涂層的制備方法和應(yīng)用

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910488107.8
• 申請(qǐng)日: 2019-06-05
• 公開（公告）號(hào): CN112048752A
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫超;劉燚棟;李文赫;劉濺洪;裴志亮;宮駿
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院金屬研究所
• 主分類號(hào): C25D15/00
• 分類號(hào): C25D15/00;C25D3/56;C25D5/38;C25D5/50;C25D3/12;C25D5/14
• 代理公司: 沈陽優(yōu)普達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 張志偉

1.一種cBN/Ni-Mo鈦合金葉片葉尖防護(hù)涂層的制備方法，其特征在于，首先利用“鍍前預(yù)活化+帶電入槽”的工藝在基體上制備純鎳活化層；然后利用復(fù)合電沉積技術(shù)制備cBN/Ni-Mo涂層，最后對(duì)沉積態(tài)涂層進(jìn)行熱處理；cBN/Ni-Mo涂層的表面結(jié)構(gòu)包括Ni相和立方氮化硼，同時(shí)Ni晶格中固溶Mo原子形成Ni-Mo合金。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的cBN/Ni-Mo鈦合金葉片葉尖防護(hù)涂層的制備方法，其特征在于，基體為鈦合金。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的cBN/Ni-Mo鈦合金葉片葉尖防護(hù)涂層的制備方法，其特征在于，Ni-Mo合金中，Ni元素的原子百分含量為75～90％，Mo的原子百分含量10～25％。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的cBN/Ni-Mo鈦合金葉片葉尖防護(hù)涂層的制備方法，其特征在于，cBN顆粒的粒徑范圍為80～150μm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的cBN/Ni-Mo鈦合金葉片葉尖防護(hù)涂層的制備方法，其特征在于，沉積態(tài)涂層經(jīng)熱處理后，獲得高硬度耐磨耐溫的鈦合金葉片葉尖防護(hù)涂層；其中，防護(hù)涂層的結(jié)合力采用拉伸試驗(yàn)的方法進(jìn)行測(cè)試，防護(hù)涂層的結(jié)合力范圍為50～55MPa；防護(hù)涂層在常溫下的摩擦系數(shù)為0.3～0.6，防護(hù)涂層顯微硬度為800～1100HV。

6.根據(jù)權(quán)利要求1至5之一所述的cBN/Ni-Mo鈦合金葉片葉尖防護(hù)涂層的制備方法，其特征在于，該方法具體包括如下步驟：

(1)預(yù)處理過程：沉積前需對(duì)鈦合金基材進(jìn)行預(yù)處理，具體為：首先用240#、400#、600#、800#砂紙依次對(duì)基體進(jìn)行打磨，然后對(duì)基體表面進(jìn)行噴砂處理，接著先用丙酮超聲清洗10～20min，再用酒精漂洗后烘干；

(2)采用“鍍前預(yù)活化+帶電入槽”工藝沉積鎳活化層，工藝參數(shù)為：鍍前利用15～25vol％鹽酸刻蝕清洗鈦合金基片30～60s；然后將基片連接到電源負(fù)極，通電后將基片放入瓦特液鍍槽中沉積厚度1～5μm純鎳活化層；其中，電流密度為2～4A/dm²，鍍槽中瓦特液的溫度為40～50℃；

(3)采用復(fù)合電鍍技術(shù)固定cBN硬質(zhì)顆粒，工藝參數(shù)為：在沉積有鎳活化層的工件表面均勻布置一層硬質(zhì)顆粒，放入瓦特液中進(jìn)行復(fù)合電鍍，電鍍槽中瓦特液的溫度35～50℃，電流密度為0.5～2A/dm²，時(shí)間0.1～1h；待指定時(shí)間后拿出工件，拂去表層未被固定的硬質(zhì)顆粒，然后將工件放入Ni-Mo溶液中加固，工件為陰極，陽極為純鎳板；

(4)沉積結(jié)束后，蒸餾水沖洗烘干，400～500℃真空退火0.5～2h。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的cBN/Ni-Mo鈦合金葉片葉尖防護(hù)涂層的制備方法，其特征在于，步驟(2)和步驟(3)中，根據(jù)所需涂層厚度設(shè)定沉積時(shí)間。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的cBN/Ni-Mo鈦合金葉片葉尖防護(hù)涂層的制備方法，其特征在于，步驟(2)和步驟(3)中，瓦特液的組成為：硫酸鎳240～250g/L，氯化鎳35～50g/L，硼酸35～40g/L，糖精鈉0.4～0.6g/L，十二烷基硫酸鈉0.1～0.2g/L，余量為水。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的cBN/Ni-Mo鈦合金葉片葉尖防護(hù)涂層的制備方法，其特征在于，步驟(3)中，Ni-Mo溶液的組成為：硫酸鎳60～80g/L，檸檬酸鈉60～80g/L，鉬酸鈉1～5g/L，糖精鈉0.4～0.6g/L，十二烷基硫酸鈉0.1～0.2g/L，余量為水；加固的電鍍工藝參數(shù)為：Ni-Mo溶液的pH值為7～10，電鍍時(shí)的溶液溫度為35～50℃，攪拌速度為60～140rpm，電流密度為0.5～2A/dm²，電鍍時(shí)間為5～10h。

10.一種權(quán)利要求1至9之一所述的cBN/Ni-Mo鈦合金葉片葉尖防護(hù)涂層的應(yīng)用，其特征在于，鈦合金葉片葉尖防護(hù)涂層應(yīng)用于鈦合金葉片葉尖的表面防護(hù)，并且用于改善燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的封嚴(yán)性能，防護(hù)涂層在500℃以下的溫度區(qū)間具有較好的抗氧化性能。