[发明专利]反应氮弧熔覆碳氮化钛基金属陶瓷涂层制备方法

权利要求书

1.一种反应氮弧熔覆碳氮化钛基金属陶瓷涂层制备方法，其特征在于采用钨极氮弧焊设备，以钨电极作为阴极，以表面预涂按一定比例配制的石墨粉和钛铁粉金属基体作为阳极，在氮气保护下利用氮弧热源进行熔覆，在金属基体表面反应合成碳氮化钛基金属陶瓷涂层，包括以下步骤：

(1)备料：将纯度为99.2％～99.5％、100～400目的钛铁粉和纯度为99.9％～99.99％、100～400目的石墨粉末按钛铁粉中Ti元素和石墨中的C元素的摩尔分数比Ti∶C＝2∶1配成混合粉末，随后将上述混合粉末在氩气保护下，用球磨机研磨30～60分钟，使之混合均匀，然后用丙酮稀释自制的粘结剂将上述研磨后的混合粉末调成糊状，备用；

(2)打磨：用砂纸打磨金属基体表面直到出现金属光泽，彻底去除试件表面的氧化皮、锈蚀及其它污染物；

(3)清洗：用丙酮酒精溶液清洗打磨后的基体表面，彻底去除试件表面的油污；

(4)预涂：将预先调制好的糊状钛铁粉和石墨粉涂覆在经打磨和清洗后的试件表面，涂覆厚度1.0～2.0mm，涂覆过程中不断压实涂覆层；

(5)干燥：将涂覆好的试件自然阴干24～30小时后再将其放置在真空干燥箱中100～150℃下烘干2～3小时；

(6)熔覆：用氮弧焊机进行搭接烧熔，工艺参数为钨极直径1～3mm，焊接电压10～12V，焊接电流30～120A，氮气流量10～15L/min，氮气纯度99.5％～99.99％，焊接速度1～4mm/s，熔覆道次重叠率30％-50％，所述氮弧能量使部分氮气电离并使阳极熔化或熔融，电离的氮气及未电离的氮气与熔化或熔融的阳极反应合成碳氮化钛基金属陶瓷涂层；

(7)保温：熔覆结束后将试件放入保温箱中随炉冷却至室温。

2.根据权利要求1所述的反应氮弧熔覆碳氮化钛基金属陶瓷涂层制备方法，其特征在于所述的金属基体为任意金属。

3.根据权利要求1所述的反应氮弧熔覆碳氮化钛基金属陶瓷涂层制备方法，其特征在于调整石墨粒度、石墨纯度、钛铁粉粒度、钛铁粉纯度、氮气纯度、氮气供给量、预涂厚度、钨极直径、焊接电流、焊接电压、焊接速度、道次重叠率等，可以获得厚度、硬度、耐磨性等不同要求的涂层。