[發明專利]一種氮化鉻-碳氮化鈦基金屬陶瓷復合涂層的制備方法

有效

• 申請號: 202011581772.0
• 申請日: 2020-12-28
• 公開（公告）號: CN112725792B
• 公開（公告）日: 2022-07-26
• 發明（設計）人: 顏焰;劉毅;邱嵩;黃建華;葉玉嬌
• 申請（專利權）人: 成都美奢銳新材料有限公司
• 主分類號: C23C24/10
• 分類號: C23C24/10;C22C29/04;B22F9/04
• 代理公司: 成都金英專利代理事務所(普通合伙) 51218
• 代理人: 袁英

本發明提供了一種氮化鉻?碳氮化鈦基金屬陶瓷復合涂層的制備方法，解決了現有技術中制備的Ti(C,N)基金屬陶瓷涂層具有陶瓷相分布不均以及涂層與基體結合強度不高的缺陷的技術問題。它包括下述步驟：（1）噴涂氮化鉻層：采用激光熔覆的方式在基材上進行噴涂；（2）噴涂碳氮化鈦基金屬陶瓷涂層：采用激光熔覆的方式在步驟（1）噴涂的氮化鉻層外側噴涂碳氮化鈦基金屬陶瓷涂層；噴涂完成后得到氮化鉻?碳氮化鈦基金屬陶瓷復合涂層。本發明提供的氮化鉻?碳氮化鈦基金屬陶瓷復合涂層的制備方法，制備出了雙層復合結構的金屬陶瓷涂層，該雙層復合結構的金屬陶瓷涂層具有陶瓷相分布均勻以及涂層與基體結合強度高的優勢。

技術領域

本發明涉及一種復合涂層，具體涉及一種氮化鉻-碳氮化鈦基金屬陶瓷復合涂層的制備方法。

背景技術

隨著現代工業的快速發展，在工業加工領域內，對工業切削加工的效率和精度提出了更高的要求，傳統的WC基硬質合金材料已經滿足不了工業加工日益增長的要求，使用具有高的穩定性、紅硬性和耐磨性的Ti(C,N)基金屬陶瓷切削材料能有效地提高生產效率和產品精度，目前逐漸開始用于切削加工領域；由于其強韌性的限制，Ti(C,N)基金屬陶瓷材料的進一步發展受到了限制和阻礙；為此將Ti(C,N)基金屬陶瓷通過一定的方法制備成涂層，可以極大的發揮其高硬耐磨特性，降低其較低的強韌性對使用性能的影響。目前，制備金屬陶瓷涂層的方法有激光熔覆、堆焊和等離子噴涂等，但是，受到制備工藝和涂層基材的限制，目前制備出來的Ti(C,N)基金屬陶瓷涂層還具有陶瓷相分布不均以及涂層與基體結合強度不高的缺陷。

本申請人發現現有技術至少存在以下技術問題：

現有技術中制備的Ti(C,N)基金屬陶瓷涂層具有陶瓷相分布不均以及涂層與基體結合強度不高的缺陷。

發明內容

本發明的目的在于提供一種氮化鉻-碳氮化鈦基金屬陶瓷復合涂層的制備方法，以解決現有技術中制備的Ti(C,N)基金屬陶瓷涂層具有陶瓷相分布不均以及涂層與基體結合強度不高的缺陷的技術問題。本發明提供的諸多技術方案中的優選技術方案所能產生的諸多技術效果詳見下文闡述。

為實現上述目的，本發明提供了以下技術方案：

本發明提供的一種氮化鉻-碳氮化鈦基金屬陶瓷復合涂層的制備方法，包括下述步驟：

(1)噴涂氮化鉻層：采用激光熔覆的方式在基材上進行噴涂；噴涂時的激光功率為900-1100W，掃描速度為500-700mm/min；

(2)噴涂碳氮化鈦基金屬陶瓷涂層：采用激光熔覆的方式在步驟(1)噴涂的氮化鉻層外側噴涂碳氮化鈦基金屬陶瓷涂層，噴涂時的激光功率為900-1100W，掃描速度為500-700mm/min；噴涂完成后得到氮化鉻-碳氮化鈦基金屬陶瓷復合涂層；

噴涂的碳氮化鈦基金屬陶瓷涂層由下述重量百分比的原料進行制備：

40-60％Ti(C,N)；

10-30％A；

2-24％MC；

0-10％MN；

0-10％MB；

其中，所述M元素為W、Mo、Nb、Ta、Cr和V中的一種或多種；所述A元素為Co、Ni和Fe中的一種或多種；各原料的重量百分比之和為100％。

進一步的，所述基材為40Cr鋼、不銹鋼、45鋼或Cr12MoV等。

進一步的，所述步驟(1)中，噴涂的氮化鉻層為1-3層，每層氮化鉻層均為0.18-0.22mm。

進一步的，所述步驟(1)中，噴涂氮化鉻層采用的是粒徑為310-340目的氮化鉻粉末。