[發(fā)明專利]一種碳鋼表面耐磨蝕高溫防護(hù)涂層及其制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910758226.0
• 申請(qǐng)日: 2019-08-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110592535A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-12-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 戴景杰;李守英;張年龍;王阿敏;張紅霞;孫彩霞;張海龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 青島濱海學(xué)院
• 主分類號(hào): C23C14/16
• 分類號(hào): C23C14/16;C23C14/32;C23C14/58
• 代理公司: 37221 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 鄭平

1.一種碳鋼表面耐磨蝕高溫防護(hù)涂層，其特征在于，所述涂層為梯度雙層結(jié)構(gòu)，表層為梯度功能陶瓷表層，在功能表層與碳鋼表面之間為梯度金屬過(guò)渡層；

其中，梯度功能陶瓷表層為T(mén)iCrN、TiAlN和TiAlCrN氮化物表層；

所述梯度金屬過(guò)渡層為T(mén)iAlFe、TiCrFe和TiAlCrFe金屬梯度層。

2.如權(quán)利要求1所述的碳鋼表面耐腐蝕梯度金屬涂層，其特征在于，所述涂層總厚度為154～347μm。

3.如權(quán)利要求1所述的碳鋼表面耐腐蝕梯度金屬涂層，其特征在于，所述梯度功能陶瓷表層的厚度為33～92μm。

4.一種碳鋼表面耐磨蝕高溫防護(hù)涂層的制備方法，其特征在于，包括：

在惰性氣體保護(hù)下，將碳鋼加熱至1000～1100℃；進(jìn)行加弧輝光滲鍍處理，形成梯度功能陶瓷表層；

對(duì)形成梯度功能陶瓷表層的涂層進(jìn)行氮化，形成梯度金屬過(guò)渡層。

5.如權(quán)利要求1所述的碳鋼表面耐磨蝕高溫防護(hù)涂層的制備方法，其特征在于，所述加弧輝光滲鍍處理采用的靶材為T(mén)iAl靶、TiCr靶或TiAlCr靶。

6.如權(quán)利要求5所述的碳鋼表面耐磨蝕高溫防護(hù)涂層的制備方法，其特征在于，所述TiAl靶中，Ti:Al的摩爾比為1：1～3；

或所述TiCr靶中，Ti:Cr的摩爾比為1:1；

或所述TiCr靶中，Ti:Al:Cr的摩爾比為1:1～2:1。

7.如權(quán)利要求5所述的碳鋼表面耐磨蝕高溫防護(hù)涂層的制備方法，其特征在于，所述加弧輝光滲鍍處理的具體條件為：高純氬氣壓強(qiáng)為20-25Pa，陰極偏壓900-950V，占空比70％-80％，離化弧源電流50-60A，工作時(shí)間50-70min。

8.如權(quán)利要求5所述的碳鋼表面耐磨蝕高溫防護(hù)涂層的制備方法，其特征在于，所述氮化處理的具體步驟為：通入體積比1:1～1.1氬氣和氮?dú)饣旌蠚怏w，壓強(qiáng)至200-300Pa，陰極偏壓600-800V進(jìn)行氮化，氮化溫度控制在500-650℃，氮化時(shí)間4-8h。

9.權(quán)利要求4-8任一項(xiàng)所述的方法制備的碳鋼表面耐磨蝕高溫防護(hù)涂層。

10.具有權(quán)利要求1-3、9任一項(xiàng)所述的涂層的碳鋼在制造海洋、航空、航天工程裝備中的應(yīng)用。