[发明专利]一种NiCr/Cr3C2/WS2自润滑耐磨涂层

权利要求书

1.一种NiCr/Cr3C2/WS2自润滑耐磨涂层，制备原料包括：选取热轧态的0Crl8Ni9奥氏体不锈钢作为基体材料，硬度约200HV，切割成50mm×40mm×8mm的样品，采用砂纸对基体表面进行打磨，并用乙醇溶液清洗干净，熔覆材料选用Ni80Cr20-Cr3C2金属陶瓷粉末，其中NiCr合金总质量分数为30%，固体润滑剂WS2的添加量为30%。

2.根据权利要求1所述的NiCr/Cr3C2/WS2自润滑耐磨涂层，其特征是NiCr/Cr3C2/WS2自润滑耐磨涂层的制备步骤为：电子天平称重后混合，放入球磨机(QM-SP04)中球磨2h，然后使用甲基纤维素黏结剂将混合粉末预置在0Crl8Ni9基体上，厚度约1.5mm，最后放人干燥箱，加热到80℃保温烘干2h，激光熔覆设备采用GS-TFI-10kW型高功率横流CO₂激光器，熔覆工艺参数为：功率1.5kW，矩形光斑尺寸为6mm×3mm(长×宽)，扫描速率为4mm/s，熔覆过程中向熔池吹氮气进行保护。

3.根据权利要求1所述的NiCr/Cr3C2/WS2自润滑耐磨涂层，其特征是NiCr/Cr3C2/WS2自润滑耐磨涂层的检测步骤为：用XPert-Pro MPD(XRD)分析了涂层的物相组成，用S-4700场发射扫描电镜(SEM)观察了涂层横截面的显微组织，并使用其附带的能谱系统(EDS)检测涂层中各区域元素成分，利用MH-5型显微硬度计测定涂层的显微硬度，测试载荷3009，加载时间10s，在HT-1000高温摩擦磨损试验机上，采用球盘接触方式分别测定了两种涂层在室温、300℃和600℃的干滑动摩擦因数，相对湿度为80％，摩擦对偶为直径4mm的Si₃N，陶瓷球，其硬度为1600HV，表面粗糙度Ra≤0.2μm。

4.根据权利要求1所述的NiCr/Cr3C2/WS2自润滑耐磨涂层，其特征是激光熔覆NiCr/Cr3C2-30%WS2涂层中主要含Cr₇C₃，γ-(Fe，Ni)和(Cr，W)C，存在少量的WS2，CrS润滑相，未添加WS：的涂层由Cr₇C₃增强相和γ-(Fe，Ni)固溶体组成，NiCr/Cr3C2-30%WS2涂层的显微硬度在1000-1240HV_0.3，之间，平均为1129HV_0.3，大约是不锈钢基体的5倍多，且略大于未添加WS2的涂层(1042HV_0.3)，两种涂层都随着温度的升高(从室温到600℃)，摩擦因数降低、磨损率增大，添加WS2涂层的摩擦因数在所有测试温度下都低于未加WS2的层，但其磨损率只在300℃时较小，室温时，添加WS2涂层的磨损机理为(Cr，W)C相的轻微剥落，而未添加WS2涂层为轻微的混合磨粒与黏着磨损；300℃时，添加WS2涂层的磨损机理为润滑膜的产生与破裂，而未添加WS：涂层为黏着磨损；600℃时，添加WS2涂层的磨损机理为磨粒磨损，而未添加WS2涂层为氧化磨损与轻微的塑性变形。