[发明专利]一种钛合金表面的耐磨涂层制备方法

摘要

一种钛合金表面的耐磨涂层制备方法，在酸性溶液环境中，利用还原液还原Ni+离子，并在经脱脂、酸洗、敏化、活化处理后的SiC产生的凹坑作用下吸附被还原的Ni粒子，并在后期焙烧中得到Ni@SiC核壳粒子粉末。所得粉末与Ni粉、石墨烯粉、细硅粉及余量的细铁粉同丙三醇一定比例调节混合得到胶黏态的混合粉末。将钛板用砂纸打磨，并用酒精清洗干净并将胶黏态混合粉末均匀涂抹于基体面。再用火焰枪快速均匀预烧结粉末于基体表面，之后在气体氛围中利用激光熔覆对材料进行处理。在合适的工艺参数作用下得到熔覆材料。本发明表面熔覆材料耐磨性好并兼具了表面硬度高等特点，同时，具有简单、安全、低成本易于操作和可控等优点。

主权项

1.一种钛合金表面的耐磨涂层制备方法，其特征是包括以下步骤：（1）将碳化硅在分析纯乙醇中超声预分散1～2h，温度为60～80℃；碳化硅与乙醇的体积比为0.6～1.2:50；（2）将经步骤（1）预处理后的碳化硅分散液加入到质量分数为10%的NaOH溶液中密封脱脂处理，并再次超声加热处理1～2h，温度为60～80℃，所得溶体取出，8000～12000rpm离心处理；（3）把步骤（2）的所得粉末加入到盐酸中，超声加热处理1～2h，温度为60～80℃，所得溶体取出，8000～12000rpm离心处理，其中盐酸体积分数为30%；（4）把步骤（3）所得粉末加入到浓度为0.2g/mL的氯化亚锡溶液及盐酸组成的敏化液中，超声加热处理1～2h，温度为60～80℃，所得溶体取出，8000～12000rpm离心处理，其中氯化亚锡与盐酸的体积比是1:1.5～3；（5）把步骤（4）所得粉末加入到浓度为0.03g/mL的氯化钯及盐酸组成的活化液中，超声加热处理1～2h，温度为60～80℃，所得溶体取出，再用去离子水洗涤粉末，8000～12000rpm离心处理，其中氯化钯溶液与盐酸的体积比是1～3:1；（6）将步骤（5）敏化活化后的粉末加入到镀液中，并超声加热处理1～2h，温度为60～80℃，在超声过程中滴加10mL甲醛，并用NaOH溶液调节pH值为11～13；反应完全后用去离子水洗涤粉末，8000～12000rpm离心处理；所述的镀液为：在浓度为0.1g/mL的NiSO4•5H2O溶液中先后加入浓度为0.5g/mL的酒石酸钾钠、蒸馏水、一定量的甲醇，其中NiSO4•5H2O溶液与酒石酸钾钠的体积比为1:1.5～2.5；然后用NaOH溶液调节镀液pH值为9；（7）把步骤（6）得到的混合粉末真空烘干，后将该粉末在氩气保护下500～650℃中焙烧，时间控制在1～3h；可得到表面具有包覆镍粒子的碳化硅粉末（8）把步骤（7）所得粉末放入烧杯中，加入镍粉、石墨烯粉、细硅粉及余量的细铁粉，并加入丙三醇；其中细硅粉控制为粉末总质量5～15%，镍粉控制为粉末总质量的3～10%，尺寸控制为10～20μm，碳化硅质量比为5～9%，石墨烯的质量比为3～6%，余量为细铁粉，尺寸控制为15～25μm；丙三醇为总体积的2～7%；此为气孔控制关键，并接着用超声处理一小时，得到胶黏态的混合粉末；（9）将钛板用1500~2000#砂纸打磨，酒精清洗烘干；后将把步骤（8）所得胶黏态混合粉末均匀涂抹于钛板表面，预制厚度控制为0.5~1.0mm；再用火焰枪快速均匀预烧结粉末于基体表面；（10）把步骤（9）所得材料放入氩气保护箱中，利用激光熔覆对材料进行处理；其工艺参数控制为：激光功率为0.7～1.1Kw，扫描速度为3～7mm/s，光斑直径为3～7mm。