[發明專利]一種高溫梯度耐磨涂層及其制備和應用

有效

• 申請號: 202210065795.9
• 申請日: 2022-01-20
• 公開（公告）號: CN114574852B
• 公開（公告）日: 2022-11-08
• 發明（設計）人: 謝豐偉;陳帥鵬;康希越;張乾坤;陳豫章
• 申請（專利權）人: 長沙市薩普新材料有限公司
• 主分類號: C23C24/10
• 分類號: C23C24/10;C23C8/08;C23C8/80;C22C38/52;C22C38/44;C22C38/50;C22C38/48;B22F9/02;B22F9/04;B22F1/142;C23C28/00
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所(普通合伙) 43114
• 代理人: 盛武生

1.一種高溫梯度耐磨涂層，其特征在于，包括底層、過渡層、耐磨層，以及在耐磨層表面硫化形成的硫化層；

所述的底層包括馬氏體基體以及彌散在其中的金屬間化合物；

所述的過渡層、耐磨層均包括馬氏體基體以及彌散分布在其中的金屬間化合物和碳化物；

其中，過渡層、耐磨層中的金屬間化合物的含量大于底層的金屬間化合物的含量；耐磨層中的碳化物的含量大于過渡層中的碳化物的含量；且所述的金屬間化合物包含A₇B₆金屬間化合物；

底層中，按質量百分比計，Co：10~15%、Mo與W元素總量：5~10%，其中W元素含量不超過5%，Ni：0.5~2%、Ti：1~2%、Nb：1~2%，Cr：0.5~2%，余量為Fe；

過渡層中，按質量百分比計，Co：15~25%、Mo與W總量：10~20%，其中W含量不超過10%，Ni：0.5~2%、Ti：1~2%、Nb：1~2%，Cr：0.5~2%，碳化物：2~5%，其余為Fe；

耐磨層中，按質量百分比計，Co：15~25%、Mo與W總量：10~20%，其中W含量不超過10%，Ni：0.5~2%、Ti：1~2%、Nb：1~2%，Cr：0.5~2%，碳化物：5~10%， 其余為Fe。

2.如權利要求1所述的高溫梯度耐磨涂層，其特征在于，所述的A₇B₆金屬間化合物中的元素為Fe、Mo、Co和W中的兩種以上。

3.如權利要求2所述的高溫梯度耐磨涂層，其特征在于，所述的A₇B₆金屬間化合物包括Fe₇Mo₆、Co₇Mo₆、Fe₇W₆、Co₇W₆以及其四者之間相互形成的具有一定固溶度的金屬間化合物。

4.如權利要求1所述的高溫梯度耐磨涂層，其特征在于，各層的金屬間化合物中，還包含AB₂金屬間化合物；

AB₂金屬間化合物的元素包括Fe、Ni、Ti、Nb和Mo中的兩種以上。

5.如權利要求1所述的高溫梯度耐磨涂層，其特征在于，所述的金屬間化合物中還包含Cr元素相關的金屬間化合物。

6.如權利要求1~5任一項所述的高溫梯度耐磨涂層，其特征在于，所述的碳化物為WC、TiC、NbC和TaC中的至少一種。

7.一種權利要求1~6任一項所述的高溫梯度耐磨涂層的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟（1）：各層原料處理

將各層的原料分別和成型劑、輔助劑進行濕式球磨，獲得料漿；將料漿進行噴霧造粒、反應燒結，分別制得底層前驅粉末、過渡層前驅粉末和耐磨層前驅粉末：

步驟（2）：

采用激光熔覆工藝，依次形成底層、過渡層和耐磨層；

步驟（3）：

對步驟（2）制得的耐磨層進行硫化處理；隨后進行回火處理，即得。

8.如權利要求7所述的制備方法、其特征在于，步驟(1)中，球磨介質為無水乙醇。

9.如權利要求7所述的制備方法、其特征在于，球磨過程中，球料比為(4~8):1。

10.如權利要求7所述的制備方法、其特征在于，球磨時間為72h~96h。

11.如權利要求7所述的制備方法、其特征在于，成型劑可為石蠟、PEG、PVB中的至少一種。

12.如權利要求7所述的制備方法、其特征在于，成型劑添加量為各層原料總質量的2~4%。