一种金属陶瓷复合涂层的制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种金属陶瓷复合涂层的制备方法，所述金属陶瓷复合涂层为铁、镍基碳化铬复合材料涂层，所述制备方法为等离子熔覆法，其制备步骤包括基材预处理和熔覆喷涂，所述熔覆喷涂工艺参数为：电流150～200A，电压45～60V，进粉量100～120g/min，扫描速度300～500mm/min，双道扫描。本发明一种金属陶瓷复合涂层的制备方法，操作简便，自动化程度高，其制备的铁、镍基碳化铬复合材料涂层的组织细密，表面平整，与基底钢有良好的结合性能，并具有硬度高、耐腐蚀和耐磨性能好等优点，应用性能好。
【专利说明】一种金属陶瓷复合涂层的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及金属涂层【技术领域】，特别是涉及一种金属陶瓷复合涂层的制备方法。
【背景技术】
[0002] 金属陶瓷复合涂层是由金属或合金与一种或几种陶瓷相混合后所组成的复合材 料，其兼具金属和陶瓷两方面的特点，具有高强度、低膨胀系数、高使用温度、良好的热稳定 性和优异的耐磨性等优点。
【发明内容】
[0003] 本发明主要解决的技术问题是提供一种金属陶瓷复合涂层的制备方法。
[0004] 为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种金属陶瓷复合涂 层的制备方法，所述金属陶瓷复合涂层为铁、镍基碳化铬复合材料涂层，所述制备方法为等 离子熔覆法，包括以下步骤： (1) 基材预处理：先对基材表面进行喷砂处理，然后再用乙醇清洗干净，干燥备用； (2) 熔覆喷涂：将合金混合粉末置于等离子熔覆机的送粉盒内，启动所述等离子熔覆机 并调整工艺参数至等离子熔覆状态，在惰性气体环境中，将所述合金混合粉末熔覆喷涂预 处理后的基材表面，形成铁、镍基碳化硅复合材料涂层；所述等离子熔覆工艺参数为：电流 150?200 A，电压45?60V，进粉量100?120g/min，扫描速度300?500mm/min，双道扫 描。
[0005] 在本发明一个较佳实施例中，所述合金混合粉末的组成及其质量百分数为：铁 20?25%、镍15?20%、铬30?35%、碳15?20%、硼3?5%、硅1?3%和钨3?5%。
[0006] 在本发明一个较佳实施例中，所述合金混合粉末的平均粒径为80 μ m。
[0007] 在本发明一个较佳实施例中，所述惰性气体为氦气或氖气。
[0008] 在本发明一个较佳实施例中，所述涂层的厚度为2. 0?3. 0mm。
[0009] 本发明的有益效果是：本发明一种金属陶瓷复合涂层的制备方法，操作简便，自动 化程度高，其制备的铁、镍基碳化铬复合材料涂层的组织细密，表面平整，与基底钢有良好 的结合性能，并具有硬度高、耐腐蚀和耐磨性能好等优点，应用性能好。
【具体实施方式】
[0010] 下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被 本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
[0011] 本发明实施例包括： 一种金属陶瓷复合涂层的制备方法，所述金属陶瓷复合涂层为铁、镍基碳化铬复合材 料涂层，所述制备方法为等离子熔覆法，包括以下步骤： (1)基材预处理：先对基材表面进行机械喷砂处理，以增加基材表面与涂层材料的结合 力，然后再用乙醇清洗干净，以去除基材表面的微稀颗粒和油污等杂质，干燥备用；所述基 材为钢材； (2)熔覆喷涂：所述熔覆喷涂工艺采用等离子熔覆机完成，先将合金混合粉末置于等 离子熔覆机的送粉盒内，然后启动所述等离子熔覆机并调整工艺参数至等离子熔覆状态， 在惰性气体环境中，将所述合金混合粉末熔覆喷涂预处理后的基材表面，形成铁、镍基碳化 硅复合材料涂层；所述等离子熔覆工艺参数为：电流150?200 A，电压45?60V，进粉量 100?120g/min，扫描速度300?500mm/min，双道扫描；所述工作气体和送粉气体与所述 保护气体相同，为氦气或氖气，所述工作气体流量为2. OL/min，所述送粉气体流量为2. 5L/ min，所述用于形成惰性气体环境的保护气体的流量为1. 5?2. OL/min。
[0012] 其中，所述合金混合粉末的组成及其质量百分数为：铁20?25%、镍15?20%、铬 30?35%、碳15?20%、硼3?5%、硅1?3%和钨3?5%，其平均粒径为80 μ m。
[0013] 通过上述方法制备的铁、镍基碳化铬复合材料涂层的厚度为2. 0?3. 0_，其显微 硬度为855?905HV，其在60°C下干滑摩擦24h的质量损失小于50mg。
[0014] 以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发 明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领 域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
【权利要求】
1. 一种金属陶瓷复合涂层的制备方法，其特征在于，所述金属陶瓷复合涂层为铁、镍基 碳化铬复合材料涂层，所述制备方法为等离子熔覆法，包括以下步骤： (1) 基材预处理：先对基材表面进行喷砂处理，然后再用乙醇清洗干净，干燥备用； (2) 熔覆喷涂：将合金混合粉末置于等离子熔覆机的送粉盒内，启动所述等离子熔覆机 并调整工艺参数至等离子熔覆状态，在惰性气体环境中，将所述合金混合粉末熔覆喷涂预 处理后的基材表面，形成铁、镍基碳化硅复合材料涂层；所述等离子熔覆工艺参数为：电流 150?200 A，电压45?60V，进粉量100?120g/min，扫描速度300?500mm/min，双道扫 描。
2. 根据权利要求1所述的金属陶瓷复合涂层的制备方法，其特征在于，所述合金混合 粉末的组成及其质量百分数为：铁20?25%、镍15?20%、铬30?35%、碳15?20%、硼3? 5%、硅1?3%和钨3?5%。
3. 根据权利要求2所述的金属陶瓷复合涂层的制备方法，其特征在于，所述合金混合 粉末的平均粒径为80 μ m。
4. 根据权利要求1所述的金属陶瓷复合涂层的制备方法，其特征在于，所述惰性气体 为氦气或氖气。
5. 根据权利要求1所述的金属陶瓷复合涂层的制备方法，其特征在于，所述涂层的厚 度为2. 0?3. 0mm。
【文档编号】C23C4/06GK104195494SQ201410411000
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年8月20日 优先权日:2014年8月20日
【发明者】顾旦 申请人:常熟市星源金属涂层厂