[發(fā)明專利]一種起重機車輪耐磨自潤滑梯度涂層的制備方法

有效

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• 申請日: 2020-10-14
• 公開（公告）號: CN112251705B
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發(fā)明（設計）人: 丁勇;劉金娥;贠科;魯元;畢成;楊旭
• 申請（專利權(quán)）人: 西安特種設備檢驗檢測院
• 主分類號: C23C4/129
• 分類號: C23C4/129;C23C4/04
• 代理公司: 西安啟誠專利知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 61240
• 代理人: 馮亮

1.一種起重機車輪耐磨自潤滑梯度涂層的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一、將三氧化鉬粉末烘干，得到干燥粉末；將所述干燥粉末置于燒結(jié)爐內(nèi)，向所述燒結(jié)爐內(nèi)持續(xù)通入一氧化碳和氬氣的混合氣體進行燒結(jié)，得到碳化鉬粉末；

步驟二、將石墨烯粉末和無水乙醇混合均勻，然后加入去離子水混合后超聲分散，得到石墨烯分散液；

步驟三、將鉬的前驅(qū)體加入步驟二中所述石墨烯分散液中，攪拌均勻后將沉淀抽濾，將抽濾后的沉淀烘干，得到干燥粉體；

步驟四、將步驟三中所述干燥粉體在氬氣環(huán)境下燒結(jié)，得到表面附著納米碳化鉬顆粒的改性石墨烯粉末；

步驟五、將步驟一中所述碳化鉬粉末和步驟四中所述表面附著納米碳化鉬顆粒的改性石墨烯粉末混合，得到混合噴涂粉末；將所述混合噴涂粉末置于無水乙醇中攪拌均勻，然后加入去離子水，超聲分散，得到混合分散液；將所述混合分散液在槳葉式攪拌器下攪拌至干燥，攪拌過程中保持混合分散液恒溫60℃～80℃，將干燥后的物料烘干后篩分，得到碳化鉬/改性石墨烯混合噴涂粉末；所述碳化鉬/改性石墨烯混合噴涂粉末中碳化鉬的質(zhì)量百分含量為20％～80％，余量為納米碳化鉬顆粒的改性石墨烯粉末；

步驟六、對起重機車輪外緣表面進行表面除銹、除氧化皮和除油清潔處理；根據(jù)涂層梯度要求，采用步驟五中所述碳化鉬/改性石墨烯混合噴涂粉末對處理后的起重機車輪外緣表面進行超音速火焰噴涂，在起重機車輪外緣表面得到起重機車輪耐磨自潤滑梯度涂層；所述超音速火焰噴涂的工藝條件為：助燃劑氧氣流量為80L/min～120L/min，燃氣丙烷流量為30L/min～90L/min，送粉氣體氮氣流量為20L/min～40L/min，噴槍移動速度為10mm/s～30mm/s，噴涂距離為200mm～400mm，梯度涂層的總厚度為600μm～900μm；所述超音速火焰噴涂為多道噴涂，其中第一道噴涂所用碳化鉬/改性石墨烯混合噴涂粉末中碳化鉬的質(zhì)量百分含量為60％～80％，余量為納米碳化鉬顆粒的改性石墨烯粉末，第二道噴涂所用碳化鉬/改性石墨烯混合噴涂粉末中碳化鉬的質(zhì)量百分含量為40％～60％，余量為納米碳化鉬顆粒的改性石墨烯粉末，第三道噴涂所用碳化鉬/改性石墨烯混合噴涂粉末中碳化鉬的質(zhì)量百分含量為20％～40％，余量為納米碳化鉬顆粒的改性石墨烯粉末。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種起重機車輪耐磨自潤滑梯度涂層的制備方法，其特征在于，步驟一中所述三氧化鉬粉末中MoO₃質(zhì)量含量大于99％，平均粒徑10μm；步驟一中所述烘干的溫度為80℃～120℃，時間為1h～2h；步驟一中所述一氧化碳和氬氣的混合氣體中一氧化碳的體積百分比為20％～40％，余量為氬氣；步驟一中所述燒結(jié)的升溫速率為6℃/min～8℃/min，燒結(jié)溫度為900℃～1100℃，保溫時間為10min～20min，一氧化碳和氬氣混合氣體氣氛壓力為0.2MPa～0.4MPa。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種起重機車輪耐磨自潤滑梯度涂層的制備方法，其特征在于，步驟二中所述石墨烯粉末和無水乙醇的質(zhì)量比為1:(200～400)；石墨烯粉末和去離子水的質(zhì)量比為1:(50～150)；超聲分散的頻率為20Hz～60Hz，時間為4h～8h；所述石墨烯粉末為商用增強性石墨烯，比表面積為180m²/g～280m²/g，C含量為70％～80％，平均粒徑10μm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種起重機車輪耐磨自潤滑梯度涂層的制備方法，其特征在于，步驟三中所述鉬的前驅(qū)體為鉬酸銨；步驟三中所述烘干的溫度為100℃～120℃，烘干的時間為40min～60min。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種起重機車輪耐磨自潤滑梯度涂層的制備方法，其特征在于，步驟四中所述燒結(jié)的溫度為900℃～1100℃，升溫速率為6℃/min～8℃/min，保溫時間10min～20min，氬氣氣氛壓力為0.2MPa～0.4MPa。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種起重機車輪耐磨自潤滑梯度涂層的制備方法，其特征在于，步驟五中所述超聲分散的頻率為30Hz～90Hz，時間為2h～6h。