[发明专利]一种耐磨碳化钛-镍基合金涂层的制备方法

说明书

本发明公开了一种耐磨碳化钛‑镍基合金涂层的制备方法，包括：(1)将不锈钢基板打磨、抛光，然后分别置于去离子水和无水乙醇中超声清洗5～15min，取出，在室温条件下自然晾干；(2)按以下质量百分比进行配料：钨10～15％，铬3～5％，硅2～4％，碳0.5～1.5％，铁1～3％，余量为镍，混合均匀，加入球磨机中湿磨至粉末粒度为1～2μm，得到合金粉末；(3)将合金粉末、纳米碳化钛粉末、粘接剂按质量比为1:0.1～0.5:0.7～0.9混合均匀，所得糊剂状混合物涂覆于预处理过的不锈钢基板表面，置于100～150℃的干燥箱中干燥2～3h，再置于1300～1400℃的真空烧结炉中烧结20～30min，保温5～10min，得到耐磨碳化钛‑镍基合金涂层。本发明中的耐磨碳化钛‑镍基合金涂层与基体结合良好，具有较好的耐磨性。

技术领域

本发明涉及涂层材料技术领域，特别是涉及一种耐磨碳化钛-镍基合金涂层的制备方法。

背景技术

磨损是材料失效的原因之一。据相关数据统计，设备损坏和材料失效中有超过70％部分是由于磨损所致，每年全世界由于磨损所导致的直接和间接损失达到了数千亿元。因此高强度、高致密度、耐腐蚀、耐磨损等综合性能良好的结构部件成为了迫切需要。

向基体材料中添加硬质微粒是提高材料强硬度和耐磨性的重要方法，添加作为增强相的硬质颗粒的工艺方法虽然多种多样，如通过化学渗碳在碳钢表层形成更多的碳化物颗粒，通过热处理调整钢中碳化物的分布、形态或结构，通过激光熔覆在基体表面形成强化层等等。

现有技术中，通过人工加入增强相颗粒简单方便，便于调控增强相的含量，增强相一般不受基体材料成分、物理性质和化学性质的制约，增强相的尺寸和形态通常受其制备工艺的影响，便于人为干涉和调控，增强相的分布一般受强化区域制备工艺和方法的制约，是人们常用的一种强化方法，如激光熔覆一般都通过该途径向熔覆层中添加增强相。但该途径添加的增强相，在其制备、包装、运输、储存、以及制备强化层的过程极易被污染，或形成与基体材料难以牢固结合的表面层，在工作过程中导致增强相和基体界面成为裂纹源，特别是摩擦磨损工作过程中，增强相常常从基体上脱落造成磨粒磨损，反而加剧了工件的失效。

为此，有必要针对上述问题，提出一种耐磨碳化钛-镍基合金涂层的制备方法，其能够解决现有技术中存在的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐磨碳化钛-镍基合金涂层的制备方法，以克服现有技术中的不足。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种耐磨碳化钛-镍基合金涂层的制备方法，包括以下步骤：

(1)将不锈钢基板打磨、抛光，然后分别置于去离子水和无水乙醇中超声清洗5～15min，取出，在室温条件下自然晾干；

(2)按以下质量百分比进行配料：钨10～15％，铬3～5％，硅2～4％，碳0.5～1.5％，铁1～3％，余量为镍，混合均匀，加入球磨机中湿磨至粉末粒度为1～2μm，得到合金粉末；

(3)将合金粉末、纳米碳化钛粉末、粘接剂按质量比为1:0.1～0.5:0.7～0.9混合均匀，所得糊剂状混合物涂覆于预处理过的不锈钢基板表面，置于100～150℃的干燥箱中干燥2～3h，再置于1300～1400℃的真空烧结炉中烧结20～30min，保温5～10min，得到耐磨碳化钛-镍基合金涂层。

优选的，上述步骤(1)中，所述不锈钢基体超声清洗后再置于酸液中酸蚀20～40s，最后用去离子水超声洗净。

优选的，所述酸液为氢氟酸、硝酸、去离子水的混合液，其体积比为1:1:15。

优选的，上述步骤(2)中，按以下质量百分比进行配料：钨12.5％，铬4％，硅3％，碳1％，铁2％，余量为镍。