[發明專利]一種原位自生納米TiC顆粒增強梯度復合涂層及其制備方法

在審

• 申請號: 202011448432.0
• 申請日: 2020-12-11
• 公開（公告）號: CN112609180A
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 王東生;徐禮鋒;魏琦;肖睿
• 申請（專利權）人: 銅陵學院
• 主分類號: C23C24/10
• 分類號: C23C24/10
• 代理公司: 合肥中谷知識產權代理事務所(普通合伙) 34146
• 代理人: 洪玲

1.一種原位自生納米TiC顆粒增強梯度復合涂層，其特征在于，所述涂層由摻雜原位自生納米TiC顆粒的金屬材料制成，所述原位自生納米TiC顆粒是由Ti粉末和石墨粉末在母相金屬粉末環境下，采用壓片預置法預置在基體上，并通過激光熔覆方式原位生成的，平均粒度為30-80nm，所述原位自生納米TiC顆粒的含量從涂層底部起沿涂層厚度方向逐漸增強。

2.根據權利要求1所述的一種原位自生納米TiC顆粒增強梯度復合涂層，其特征在于，所述Ti粉末、石墨粉末和母相金屬粉末的質量百分比為4x:x:(100-5x)，其中x為1-6。

3.一種如權利要求1-2任一所述的原位自生納米TiC顆粒增強梯度復合涂層的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1：將Ti粉、石墨粉末和母相金屬粉末進行球磨，混合均勻，獲得混合粉末；

步驟S2：對基體進行預處理，采用壓片預置法在預處理后的基體表面進行混合粉末的預置，獲得預置粉末；

步驟S3：對所述預置粉末進行激光熔覆，獲得原位自生成納米TiC顆粒增強梯度復合涂層，所述激光熔覆的工藝參數為：激光功率為1000-2000W，光斑直徑為2-4mm，激光掃描速度為3-6mm/s，采用氬氣對熔池進行氣體保護，載氣量3-8L/min。

4.根據權利要求3所述的一種原位自生納米TiC顆粒增強梯度復合涂層的制備方法，其特征在于：所述步驟S1中，Ti粉、石墨粉末和母相金屬粉末的原始平均粒度分別為10-50μm，1-5μm和30-60μm。

5.根據權利要求3所述的一種原位自生納米TiC顆粒增強梯度復合涂層的制備方法，其特征在于：所述步驟S1中，球磨工藝參數：保護氣體為Ar氣，球磨介質為不銹鋼球或氧化鋯陶瓷球，球料比為5-20:1，轉速為300-500r/min，球磨時間為20-40h，經球磨后的細小混合粉末的平均粒度為0.2-1μm。

6.根據權利要求3所述的一種原位自生納米TiC顆粒增強梯度復合涂層的制備方法，其特征在于：所述步驟S1中，母相金屬粉末為鎳基合金、鈷基合金、鐵基合金、銅基合金粉末中的一種。

7.根據權利要求3所述的一種原位自生納米TiC顆粒增強梯度復合涂層的制備方法，其特征在于：所述步驟S2中，基體預處理的方法為：將基體表面依次進行砂紙打磨、除油和干燥處理。

8.根據權利要求3所述的一種原位自生納米TiC顆粒增強梯度復合涂層的制備方法，其特征在于：所述步驟S2中，壓片預置混合粉末涂層的厚度為0.2-2mm。