[发明专利]一种汽车车身钢板表面耐磨复合涂层的制备方法

说明书

本发明公开了一种汽车车身钢板表面耐磨复合涂层的制备方法，包括以下步骤：将钢板打磨、抛光，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；合金粉末按以下质量百分比进行配料：钛8～12％，铁15～20％，钴2～4％，锰0.1～0.5％，硅0.1～0.3％，余量为镍，混合均匀后再加入合金粉末总质量20～30％的碳化钨，放入充有氩气、温度为1200～1600℃的真空炉中熔炼2～5h，搅拌均匀，保温1～2h，得到混合熔液；将上述混合熔液涂覆在钢板表面，控制涂层的厚度为1～3mm，自然冷却，采用去离子水洗涤，于100～120℃的干燥箱中干燥20～30min，保温5～10min，得到钢板表面耐磨复合涂层。采用本方法制得钢板表面耐磨复合涂层与钢板基体结合良好，具有较好的耐磨性能。

技术领域

本发明涉及涂层材料技术领域，尤其是涉及一种汽车车身钢板表面耐磨复合涂层的制备方法。

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，提出一种钢板表面耐磨复合涂层的制备方法，以解决现有技术中存在的问题。

发明内容

发明目的：为了克服背景技术的不足，本发明公开了一种汽车车身钢板表面耐磨复合涂层的制备方法。

技术方案：本发明所公开的汽车车身钢板表面耐磨复合涂层的制备方法，包括以下步骤：

S1、将钢板打磨、抛光，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；

S2、合金粉末按以下质量百分比进行配料：钛8～12％，铁15～20％，钴2～4％，锰0.1～0.5％，硅0.1～0.3％，余量为镍，混合均匀后再加入合金粉末总质量20～30％的碳化钨，放入充有氩气、温度为1200～1600℃的真空炉中熔炼2～5h，搅拌均匀，保温1～2h，得到混合熔液；

S3、将上述混合熔液涂覆在钢板表面，控制涂层的厚度为1～3mm，自然冷却，采用去离子水洗涤，于100～120℃的干燥箱中干燥20～30min，保温5～10min，得到钢板表面耐磨复合涂层。

进一步的，S1中钢板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。

其中，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。

进一步的，S2中合金粉末按以下质量百分比进行配料：钛10％，铁18％，钴3％，锰0.3％，硅0.2％，余量为镍，其中，碳化钨的添加量为合金粉末质量的25％。

其中，碳化钨为纳米碳化钨，粒径为200～400nm。

进一步的，S2中熔炼过程的升温速率为20～30℃/min。