[發明專利]一種NbC/Fe2B復合梯度耐磨涂層及其制備方法

有效

• 申請號: 202010794012.1
• 申請日: 2020-08-10
• 公開（公告）號: CN111719152B
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 魏祥;劉曉威;楊澤壬;陳志國;郝鵬磊
• 申請（專利權）人: 湖南人文科技學院
• 主分類號: C23C26/02
• 分類號: C23C26/02;C23C8/70
• 代理公司: 廣州市紅荔專利代理有限公司 44214
• 代理人: 胡昌國

1.一種NbC/Fe₂B復合梯度耐磨涂層，其特征是：復合梯度耐磨涂層包含NbC和Fe₂B兩種硬質相，NbC耐磨涂層位于復合涂層的外側，Fe₂B耐磨涂層位于NbC耐磨涂層與基體材料之間，所述NbC耐磨涂層的厚度大于等于2μm，小于等于50μm，Fe₂B耐磨涂層的厚度大于等于5μm，小于等于100μm，基體材料是指以滲碳體為強化相的鋼鐵材料。

2.根據權利要求1所述的一種NbC/Fe₂B復合梯度耐磨涂層，其特征是：所述以滲碳體為強化相的鋼鐵材料中碳元素的質量分數為，0.3%≤C wt%≤1.2%。

3.一種根據權利要求1所述的NbC/Fe₂B復合梯度耐磨涂層的制備方法，其特征是采用電火花沉積工藝對該涂層進行制備，具體的工藝步驟如下：

（1）對用于NbC/Fe₂B復合梯度耐磨涂層制備的基體材料進行表面處理，包括除銹，除油，如果表面有裂紋，先進行車削以消除裂紋層；

（2）采用純Nb棒作為電極材料在第（1）步驟中處理好的基體材料表面采用電火花沉積制備NbC強化的納米晶涂層，沉積過程中采用惰性氣體進行保護，沉積的具體工藝參數為：輸出功率為1500~3000W，輸出電壓為120~300V，沉積速率為0.5~10min/cm²；

（3）采用固體滲硼工藝對第（2）步驟中獲得的工件進行滲硼處理，滲硼的工藝參數為：滲硼溫度850℃~1100℃，滲硼保溫時間為10min~600min。

4.根據權利要求3所述的一種NbC/Fe₂B復合梯度耐磨涂層的制備方法，其特征是：所述NbC強化的納米晶涂層包括NbC和Nb在Fe中的固溶體兩相，并且這兩種物相的晶粒尺寸都是納米級的。

5.根據權利要求3所述的一種NbC/Fe₂B復合梯度耐磨涂層的制備方法，其特征是：所述NbC強化的納米晶涂層中，NbC相是原位生成的，并且生成NbC相的碳元素來自于基體材料。

6.根據權利要求3所述的一種NbC/Fe₂B復合梯度耐磨涂層的制備方法，其特征是：所述NbC耐磨涂層中的NbC相來自于NbC強化的納米晶涂層中NbC相，以及NbC強化的納米晶涂層中Nb在Fe中的固溶體中Nb在滲硼過程中與碳元素反應生成的NbC相。

7.根據權利要求3所述的一種NbC/Fe₂B復合梯度耐磨涂層的制備方法，其特征是：步驟（3）滲硼工藝所用的滲硼劑為LSB-II型滲硼劑。