[发明专利]一种耐磨性不锈钢合金涂层的制备工艺

权利要求书

1.一种耐磨性不锈钢合金涂层的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：

S1、原料的选取：所选取的原料为碳化钨硬质合金粉、NiCrBSi自熔性钎焊合金粉、聚四氟乙烯、316L不锈钢板，所述碳化钨硬质合金粉的粒径为40-70um，所述NiCrBSi自熔性钎焊合金粉的粒径为50-80um；

S2、合金粉嵌入聚四氟乙烯：将NiCrBSi自熔性钎焊合金粉以及碳化钨硬质合金粉按照一定体积比进行配料，在瓷研钵中混合均匀，将混合合金粉放入含有聚四氟乙烯的瓷研钵中，通过较小的搅拌力使合金粉完全被聚四氟乙烯黏附，然后放入球磨机中球磨，以使合金粉更好地嵌入聚四氟乙烯的纤维状网格结构中；

S3、金属布的制备以及叠放：将步骤S2球磨后的物料倒入辊压机中，多次辊压制备金属布，在316L不锈钢板的外表面叠加两层NiCrBSi自熔性钎焊合金粉以及碳化钨硬质合金粉体积比不相同的金属布，叠放的金属布记为NiCrBSi合金布；

S4、钎焊：将步骤S3中叠加了双层金属布的不锈钢试样放入真空钎焊炉中钎焊，将真空炉先升温至150℃预热60min，抽真空至真空度小于7×10^－3MPa，然后进行钎焊，钎焊的工艺为将真空炉以15℃/min的升温速率升温至400℃，保温30min后，使聚四氟乙烯完全挥发，继续升温至980℃，NiCrBSi合金布开始熔化，熔融的NiCrBSi合金向碳化钨颗粒周围渗流并润湿碳化钨颗粒，在持续高温作用下液态NiCrBSi合金与固态碳化钨颗粒发生冶金结合，当温度升至1080℃时保温10min，停止加热，随炉冷却；

S5、不锈钢表面覆合金涂层：将步骤S4中钎焊完成后的316L不锈钢板的表面形成了碳化钨增强NiCrBSi合金涂层。

S6、磁控溅射沉积Zr膜层：采用纯Zr材料作为溅射靶材，抽真空后，用氩气在600V的脉冲偏压下对步骤S4中的耐磨性不锈钢合金涂层溅射清洗30min，然后降低偏压电压至60V，在300V源极电压和5A的源极电流下进行溅射镀膜，镀膜时间为100min，最后采用MAO-10D型脉冲微弧氧化电源对材料进行微弧氧化，制备出既具有NiCrBSi合金涂层，由具有ZrO₂陶瓷涂层的合金涂层。

2.根据权利要求1所述的一种耐磨性不锈钢合金涂层的制备工艺，其特征在于：所述步骤S2中球磨机主轴转速为25r/min，球磨时间为40-50min。

3.根据权利要求1所述的一种耐磨性不锈钢合金涂层的制备工艺，其特征在于：所述步骤S3中球磨机采用钢质磨球，所添加的NiCrBSi自熔性钎焊合金粉以及碳化钨硬质合金粉的混合粉料与球磨机中磨球的质量比为1:10。

4.根据权利要求1所述的一种耐磨性不锈钢合金涂层的制备工艺，其特征在于：所述步骤S3中辊压机顺次排列的相邻两个辊筒之间的间隙逐渐减小。

5.根据权利要求1所述的一种耐磨性不锈钢合金涂层的制备工艺，其特征在于：所述步骤S3中辊压机制得的金属布的厚度为0.5mm。

6.根据权利要求1所述的一种耐磨性不锈钢合金涂层的制备工艺，其特征在于：所述步骤S3中叠加两层金属布的NiCrBSi自熔性钎焊合金粉以及碳化钨硬质合金粉体积比分别为1:1以及20:1，所述体积比为1:1金属布位于上层。

7.根据权利要求1所述的一种耐磨性不锈钢合金涂层的制备工艺，其特征在于：所述步骤S4中不锈钢表面覆合金涂层的厚度为520-570um。