[發明專利]一種在鋯合金表面制備鋯基非晶/納米晶復合涂層的方法

在審

• 申請號: 202110024343.1
• 申請日: 2021-01-08
• 公開（公告）號: CN112779532A
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 李玉新;劉思遠;陳博文;白培康;梁志國;趙占勇;關慶豐
• 申請（專利權）人: 中北大學
• 主分類號: C23C24/10
• 分類號: C23C24/10;C22C16/00
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司 14101
• 代理人: 申艷玲

1.一種在鋯合金表面制備鋯基非晶/納米晶復合涂層的方法，其特征在于包括以下步驟：

（1）首先對基體進行預處理，包括表面進行打磨以除去表面的氧化層及雜質，并用酒精或丙酮進行清洗干燥；

（2）采用預置粉末法進行熔覆，所述激光功率：1200-2000W，光斑直徑：4mm，掃描速度：4-6mm/s，熔覆時間為：3-5s；

（3）對熔覆后的涂層進行激光重熔處理：激光功率：800-1500W，光斑直徑：4mm，掃描速度：8-12mm/s，熔覆時間為：1-2s。

2.根據權利要求1所述的在鋯合金表面制備鋯基非晶/納米晶復合涂層的方法，其特征在于：在激光熔覆的過程中，通過粉末中各元素之間的相互作用，原位生成金屬間化合物Al₂Zr₃，CuZr₂和Zr₂Ni增強相，且Zr-Ni-Al-Cu體系存在較大的混亂度和長程無序性，得到了非晶/納米晶復合涂層；涂層分3層，最表層的非晶層、中間層的非晶-納米晶復合層和底部的晶相層。

3.根據權利要求1所述的在鋯合金表面制備鋯基非晶/納米晶復合涂層的方法，其特征在于：所述的預置粉末法中，熔覆粉末是由以下原子數百分比的原料混合制成的：

60~65%Zr粉，15~20%Ni粉，10~15%Cu粉，10~15%Al粉。

4.根據權利要求3所述的在鋯合金表面制備鋯基非晶/納米晶復合涂層的方法，其特征在于：熔覆粉末配比為：63.5%Zr粉，15.1%Ni粉，10.7%Al粉，10.7%Cu粉。

5.根據權利要求3或4所述的在鋯合金表面制備鋯基非晶/納米晶復合涂層的方法，其特征在于：所述的熔覆粉末中，所述Zr粉、Al粉、Ni粉、Cu粉的粒度為100~200目，純度為99.5%。

6.根據權利要求3或4所述的在鋯合金表面制備鋯基非晶/納米晶復合涂層的方法，其特征在于：所述的是將各種粉末材料在球磨機中充分混合后得到的，球磨速度500r/min，球磨時間2h，真空干燥1~2h，溫度為50℃，自然冷卻。