[发明专利]一种钛合金表面高韧性高硬度抗压涂层及其制备方法

摘要

本发明涉及一种钛合金表面高韧性高硬度抗压涂层及其制备方法，属于金属表面涂层材料及其制备领域。该涂层由α‑Ti、TiCr₂和TiC组成，TiC的含量为5‑10wt.％，TiCr₂的含量为45‑60wt.％，其余为α‑Ti。首先制备Ti粉、Cr粉与TiC粉或Cr₃C₂粉的混合粉末，然后采用激光熔覆同步输送的混合粉末，在钛合金零件表面制备出涂层，最后进行退火处理。该涂层在激光熔覆时由固溶较多Cr的亚稳β‑Ti和一定量的原位析出TiC组成，保证了激光熔覆过程涂层具有高的韧性，不发生开裂，随后的退火处理消除了涂层应力，并析出较多量的TiCr₂ Laves相，提高了涂层的硬度及抗压性能。

主权项

1.一种钛合金表面高韧性高硬度抗压涂层，其特征在于：该涂层由α ‑Ti 、TiCr₂和TiC组成，TiC的含量为5‑10wt.%，TiCr₂的含量为45‑60wt.%，其余为α ‑Ti ，所述的涂层通过激光熔覆工艺将Ti、Cr和TiC，或Ti、Cr和Cr₃C₂的混合粉末熔覆在钛合金表面上，再进行退火处理后获得；所述抗压涂层的制备方法包括如下步骤：1）采用机械混粉方式制备出激光熔覆用Ti‑Cr‑TiC或Ti‑Cr‑Cr₃C₂混合粉末；所述混合粉末的质量百分比组成为：Cr粉的含量为30‑40%，TiC粉的含量为5‑10％，其余为Ti粉；或者Cr粉的含量为17‑33.5%，Cr₃C₂粉的含量为7.5‑15％，其余为Ti粉；2）采用激光熔覆工艺熔覆上述混合粉末，在钛合金零件表面制备出高韧性涂层；3）对熔覆涂层进行退火处理，将激光熔覆涂层连同钛合金基体在箱式炉中在550~600℃下保温1~6h，然后空冷，获得高硬度抗压涂层。