[发明专利]一种提高氮化钛-氧化钛复合涂层耐腐蚀性能的方法

说明书

本发明公开了一种提高氮化钛‑氧化钛复合涂层耐腐蚀性能的方法，包括用封孔剂对工件上的氮化钛‑氧化钛复合涂层，进行首次封孔，干燥、固化；热处理上述复合涂层，保温后冷却；再用封孔剂对经热处理的复合涂层，进行二次封孔，制得具有耐腐蚀性能涂层的工件。通过采用封孔处理和热处理相结合的方法对涂层进行综合后处理；热处理使部分氮化钛氧化和分解，使体积膨胀提高涂层致密性，同时消除或降低复合涂层内应力；并使有机硅封孔剂中的有机物和低熔点物相烧损，使固化封孔剂转变为无定型SiO₂；使得在提高涂层封孔效果的同时，提高封孔材料自身的耐腐蚀性能，从而提高涂层总体的耐腐蚀性能，延长使用寿命，尤其适用于喷涂态的涂层。

技术领域

本发明涉及一种提高涂层耐腐蚀性能的方法，具体涉及一种提高氮化钛-氧化钛复合涂层耐腐蚀性能的方法，属于金属材料防护技术领域。

背景技术

氮化钛/氧化钛复合涂层具有高硬度、高熔点、耐磨损、耐腐蚀等特性，广泛应用于机械加工和航空航天等领域。

氮化钛/氧化钛复合涂层对基体的保护作用主要是靠机械阻挡，采用反应等离子喷涂技术可以在碳钢表面获得氮化钛/氧化钛复合涂层。但，等离子喷涂涂层由于其成形特点，不可避免地会产生孔隙、裂纹等缺陷，严重影响涂层的耐蚀性，限制了等离子喷涂涂层在工业中的应用。

因此，对等离子喷涂涂层进行后处理，降低或消除涂层孔隙率，是提高涂层耐蚀性能、延长涂层在腐蚀环境中使用寿命的有效途径。采用封孔剂对涂层进行封孔处理是目前最常用的降低涂层孔隙率、提高涂层耐蚀性能的方法。

如何进一步提高涂层的耐腐蚀性能，是本领域研究的课题，且最好是基于现有的、成熟的方法上进行改进，且该方法以低成本、少步骤为优。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种同时提高涂层封孔效果和氮化钛-氧化钛复合涂层耐腐蚀性能的方法。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

一种提高氮化钛-氧化钛复合涂层耐腐蚀性能的方法，包括以下步骤：

S1、用封孔剂对工件上的氮化钛-氧化钛复合涂层，进行首次封孔，干燥、固化；

S2、热处理上述复合涂层，保温后冷却；

S3、用封孔剂对经热处理的复合涂层，进行二次封孔，制得具有耐腐蚀性能涂层的工件。

上述氮化钛-氧化钛复合涂层包括喷涂态涂层。

上述步骤S1中的封孔剂包括有机硅树脂。

上述步骤S1和S3中的封孔方法包括浸渍法。

进一步的，上述步骤S1中的首次封孔的浸渍时间为50-60min。

进一步的，上述步骤S3中的二次封孔的浸渍时间为50-60min。

上述首次封孔的固化温度为110-130℃,时间为20-30min；二次封孔的固化温度为110-130℃，时间为20-30min。

上述步骤S2中的热处理温度300-400℃，保温时间为2h，冷却方式为随炉冷却。

上述喷涂态的氮化钛-氧化钛复合涂层的制备方法，包括以99.4％的纯钛粉为喷涂粉末，以氩气为主气、氮气为载气、氦气为辅气，采用反应等离子喷涂技术在工件表面制备氮化钛-氧化钛复合涂层。

本发明的有益之处在于：

本发明的一种提高氮化钛-氧化钛复合涂层耐腐蚀性能的方法，通过采用封孔处理和热处理相结合的方法对涂层进行综合后处理，在提高涂层封孔效果的同时，提高封孔材料自身的耐腐蚀性能，从而提高涂层总体的耐腐蚀性能。