[發(fā)明專(zhuān)利]一種邊界顆粒等尺寸包絡(luò)突出的葉尖切削涂層及制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011034082.3
• 申請(qǐng)日: 2020-09-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112251707B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-12-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊冠軍;石秋生;劉梅軍;趙夢(mèng)琪;李長(zhǎng)久
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C23C4/134
• 分類(lèi)號(hào): C23C4/134;C23C4/137;C23C4/18;C23C4/06;C23C4/08
• 代理公司: 西安通大專(zhuān)利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 范巍

1.一種邊界顆粒等尺寸包絡(luò)突出的葉尖切削涂層，其特征在于，包含粘結(jié)合金層(2)和硬質(zhì)陶瓷顆粒(3)，一部分硬質(zhì)陶瓷顆粒(3)通過(guò)粘結(jié)合金層(2)結(jié)合在葉尖端面(1)上，另一部分硬質(zhì)陶瓷顆粒(3)等尺寸包絡(luò)在葉尖端面(1)的邊界處且突出于葉尖端面(1)的邊界處，等尺寸包絡(luò)在葉尖端面(1)的邊界處的硬質(zhì)陶瓷顆粒(3)中有超過(guò)50％的大顆粒硬質(zhì)陶瓷顆粒(3)的遠(yuǎn)端點(diǎn)到葉尖端面(1)邊界處的距離相等，大顆粒硬質(zhì)陶瓷顆粒(3)的遠(yuǎn)端點(diǎn)到葉尖端面(1)邊界的距離為硬質(zhì)陶瓷顆粒(3)平均粒徑的0.1-0.25倍，其中大顆粒硬質(zhì)陶瓷顆粒(3)為粒徑大于硬質(zhì)陶瓷顆粒(3)平均粒徑0.8倍的硬質(zhì)陶瓷顆粒(3)；

所述硬質(zhì)陶瓷顆粒為立方氮化硼顆?；蚪饎偸w粒，所述硬質(zhì)陶瓷顆粒平均粒徑為50μm-350μm；

所述葉尖端面0.5倍硬質(zhì)陶瓷顆粒(3)粒徑范圍以?xún)?nèi)，硬質(zhì)陶瓷顆粒(3)均勻分布；葉尖端面0.5倍硬質(zhì)陶瓷顆粒(3)粒徑范圍以外的硬質(zhì)陶瓷顆粒(3)的面密度低于葉尖端面0.5倍硬質(zhì)陶瓷顆粒(3)粒徑范圍以?xún)?nèi)的硬質(zhì)陶瓷顆粒(3)的面密度，葉尖端面0.5倍硬質(zhì)陶瓷顆粒(3)粒徑范圍以外的硬質(zhì)陶瓷顆粒(3)的體密度與葉尖端面0.5倍硬質(zhì)陶瓷顆粒(3)粒徑范圍以?xún)?nèi)的硬質(zhì)陶瓷顆粒(3)的體密度相等。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種邊界顆粒等尺寸包絡(luò)突出的葉尖切削涂層，其特征在于，以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，所述粘結(jié)合金成分為鎳含量大于53％、鉻含量為6％-28％的鎳基合金或鈦含量大于40％、鋯含量為18％-30％、銅含量為10％-25％、鎳含量為5％-10％的鈦基合金。

3.權(quán)利要求1或2所述的一種邊界顆粒等尺寸包絡(luò)突出的葉尖切削涂層的制備方法，其特征在于，具體制備步驟為：

步驟S1、在表面潔凈的葉尖端面(1)涂覆粘結(jié)合金層(2)；

步驟S2、將涂有粘結(jié)合金層的葉尖端面(1)固定，然后放置葉尖端面擴(kuò)展平板(4)，使葉尖端面(1)與葉尖端面擴(kuò)展平板(4)端面保持平齊；

步驟S3、在裝有葉尖端面擴(kuò)展平板(4)的葉尖端面(1)撒布硬質(zhì)陶瓷顆粒(3)，確保葉尖端面(1)全部被覆蓋，隨后將葉尖端面擴(kuò)展平板去除；

步驟S4、用帶有臺(tái)階的滾子沿著葉尖端面(1)滾動(dòng)一周，使得粒徑超過(guò)硬質(zhì)陶瓷顆粒(3)平均粒徑0.8倍的大顆粒中超過(guò)50％的硬質(zhì)陶瓷顆粒(3)的遠(yuǎn)端點(diǎn)到葉尖端面(1)邊界的距離相等，且該距離為硬質(zhì)陶瓷顆粒(3)平均粒徑的0.1-0.25倍；

步驟S5、將經(jīng)過(guò)步驟S4處理后葉尖端面(1)加熱使得粘結(jié)合金層(2)重熔，粘結(jié)合金層(2)包裹硬質(zhì)陶瓷顆粒(3)，在葉尖端面(1)和葉尖端面(1)邊界處形成邊界顆粒等尺寸包絡(luò)突出的葉尖切削涂層。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種邊界顆粒等尺寸包絡(luò)突出的葉尖切削涂層的制備方法，其特征在于，所述步驟S1中，所述涂覆方法為真空等離子噴涂法，噴涂功率為20kW-35kW，噴涂距離為100mm-400mm。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種邊界顆粒等尺寸包絡(luò)突出的葉尖切削涂層的制備方法，其特征在于，所述步驟S2中，所述葉尖端面擴(kuò)展平板(4)為兩側(cè)分開(kāi)式，葉尖端面擴(kuò)展平板(4)側(cè)面與葉尖端面(1)側(cè)面形狀咬合，葉尖端面擴(kuò)展平板(4)與葉尖端面(1)之間的間隙不超過(guò)硬質(zhì)陶瓷顆粒(3)平均粒徑的0.3-0.5倍。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種邊界顆粒等尺寸包絡(luò)突出的葉尖切削涂層的制備方法，其特征在于，所述步驟S3中，葉尖端面擴(kuò)展平板(4)的去除方式為沿葉尖端面(1)側(cè)面豎直向下取出。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種邊界顆粒等尺寸包絡(luò)突出的葉尖切削涂層的制備方法，其特征在于，所述步驟S4中，所述帶有臺(tái)階的滾子沿著葉尖端面(1)滾動(dòng)一周的速度為0.2cm/s-1cm/s。

8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種邊界顆粒等尺寸包絡(luò)突出的葉尖切削涂層的制備方法，其特征在于，所述步驟S5中，所述加熱溫度為粘結(jié)合金層(2)熔點(diǎn)的1.05-1.2倍，加熱方式為感應(yīng)加熱或真空爐加熱。