本发明属于涂层制备领域,尤其涉及一种提高金属陶瓷涂层耐腐蚀性和耐磨性的方法。
背景技术:
金属陶瓷是由陶瓷硬质相与金属或合金粘结相组成的结构材料。其通过热喷涂或激光熔敷,气相沉积,湿法沉积等涂层技术形成的涂层为金属陶瓷涂层。
申请号为CN201310064468.2的中国专利申请公开了一种金属陶瓷涂层的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:在可爆炸气体爆炸的作用下,采用喷枪将NiMo-TiC金属陶瓷粉末喷涂于基体表面,形成NiMo-TiC金属陶瓷涂层。本发明采用爆炸喷涂技术来制备NiMo-TiC金属陶瓷涂层,熔融的NiMo-TiC金属陶瓷粉末与基体表面发生撞击时的动能很大,增加了NiMo-TiC金属陶瓷涂层与基体的结合强度,并且,由于喷涂时,NiMo-TiC金属陶瓷粉末颗粒撞击到基体表面后受到急冷,在涂层中以超细的粉末颗粒形式存在,因此,形成的涂层结构致密,与基体的结合紧密。但是其耐腐蚀性一般。
技术实现要素:
本发明的目的是:提供了一种提高金属陶瓷涂层耐腐蚀性和耐磨性的方法。
技术方案是:
一种提高金属陶瓷涂层耐腐蚀性和耐磨性的方法,包括以下步骤:
第一步,对基体零件依次进行除锈、水洗、除油后烘干,采用超音速火焰喷涂方法将金属陶瓷涂层喷涂于基体零件的表面;
第二步,在400~450℃条件下对涂层进行热处理;
第三步,然后放入CuCl2溶液中浸泡1~2min;
第四步,超声清洗1~5min,吹干,即可。
作为优选,所述的基体零件是以铁为主要原料的合金。
基体零件中铁的含量大于68%。
基体零件中含有铁78%、铝3%和钡0.5%,所述比例为质量百分比。
作为优选,陶瓷涂层为WC-10Co4Cr。
作为优选,喷涂后的陶瓷涂层厚度为100μm。
作为优选,第一步中的超音速火焰喷涂采用液体燃料超音速火焰喷涂,氧气流量为50L/h,煤油流量为40L/h,氧气压力为1.5MPa,送粉率为5kg/h。
作为优选,第三步中CuCl2溶液的质量分数为5%。
作为优选,第四步中超声波频率为10~20MPa。
作为优选,第四步超声频率为15MPa,清洗3min。
本发明的自腐蚀电位下降很多,耐腐蚀性能良好,且金属表面的涂层的平均显微硬度达到HV1308-1312,孔隙率为1.6-1.8%,耐磨性明显增强,这是因为经CuCl2溶液浸泡后的涂层耐腐蚀性和耐磨性均得到提高。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细介绍。
实施例1
一种提高金属陶瓷涂层耐腐蚀性和耐磨性的方法,包括以下步骤:
第一步,对基体零件依次进行除锈、水洗、除油后烘干,采用超音速火焰喷涂方法将金属陶瓷涂层喷涂于基体零件的表面,氧气流量为50L/h,煤油流量为40L/h,氧气压力为1.5MPa,送粉率为5kg/h;
第二步,在425℃条件下对涂层进行热处理;
第三步,然后放入质量分数为5%的CuCl2溶液中浸泡1.5min;
第四步,利用频率为15MPa的超声清洗3min,吹干,即可。
所述的基体零件是以铁为主要原料的合金,陶瓷涂层为WC-10Co4Cr,喷涂后的陶瓷涂层厚度为100μm。
实施例2
一种提高金属陶瓷涂层耐腐蚀性和耐磨性的方法,包括以下步骤:
第一步,对基体零件依次进行除锈、水洗、除油后烘干,采用超音速火焰喷涂方法将金属陶瓷涂层喷涂于基体零件的表面,氧气流量为50L/h,煤油流量为40L/h,氧气压力为1.5MPa,送粉率为5kg/h;
第二步,在400℃条件下对涂层进行热处理;
第三步,然后放入质量分数为5%的CuCl2溶液中浸泡1min;
第四步,利用频率为10MPa的超声清洗1~5min,吹干,即可。
所述的基体零件中含有铁78%、铝3%和钡0.5%,所述比例为质量百分比,陶瓷涂层为WC-10Co4Cr,喷涂后的陶瓷涂层厚度为100μm。
实施例3
一种提高金属陶瓷涂层耐腐蚀性和耐磨性的方法,包括以下步骤:
第一步,对基体零件依次进行除锈、水洗、除油后烘干,采用超音速火焰喷涂方法将金属陶瓷涂层喷涂于基体零件的表面,氧气流量为50L/h,煤油流量为40L/h,氧气压力为1.5MPa,送粉率为5kg/h;
第二步,在450℃条件下对涂层进行热处理;
第三步,然后放入质量分数为5%的CuCl2溶液中浸泡2min;
第四步,利用频率为20MPa的超声清洗5min,吹干,即可。
所述的基体零件中铁的质量含量大于68%,陶瓷涂层为WC-10Co4Cr,喷涂后的陶瓷涂层厚度为100μm。
实施例4
一种提高金属陶瓷涂层耐腐蚀性和耐磨性的方法,包括以下步骤:
第一步,对基体零件依次进行除锈、水洗、除油后烘干,采用超音速火焰喷涂方法将金属陶瓷涂层喷涂于基体零件的表面,氧气流量为50L/h,煤油流量为40L/h,氧气压力为1.5MPa,送粉率为5kg/h;
第二步,在420℃条件下对涂层进行热处理;
第三步,然后放入质量分数为5%的CuCl2溶液中浸泡1min;
第四步,利用频率为18MPa的超声清洗4min,吹干,即可。
所述的基体零件是以铁为主要原料的合金,陶瓷涂层为WC-10Co4Cr,喷涂后的陶瓷涂层厚度为100μm。
对照例1
与实施例4的区别在于:省略第三步。
一种提高金属陶瓷涂层耐腐蚀性和耐磨性的方法,包括以下步骤:
第一步,对基体零件依次进行除锈、水洗、除油后烘干,采用超音速火焰喷涂方法将金属陶瓷涂层喷涂于基体零件的表面,氧气流量为50L/h,煤油流量为40L/h,氧气压力为1.5MPa,送粉率为5kg/h;
第二步,在420℃条件下对涂层进行热处理;
第三步,利用频率为18MPa的超声清洗4min,吹干,即可。
所述的基体零件是以铁为主要原料的合金,陶瓷涂层为WC-10Co4Cr,喷涂后的陶瓷涂层厚度为100μm。
对照例2
与实施例3的区别在于:第一步采用普通的喷涂法。
一种提高金属陶瓷涂层耐腐蚀性和耐磨性的方法,包括以下步骤:
第一步,对基体零件依次进行除锈、水洗、除油后烘干,采用普通的喷涂方法将金属陶瓷涂层喷涂于基体零件的表面;
第二步,在450℃条件下对涂层进行热处理;
第三步,然后放入质量分数为5%的CuCl2溶液中浸泡2min;
第四步,利用频率为20MPa的超声清洗5min,吹干,即可。
所述的基体零件中铁的质量含量大于68%,陶瓷涂层为WC-10Co4Cr,喷涂后的陶瓷涂层厚度为100μm。
性能测试:
从表中可以看出,本发明的自腐蚀电位下降很多,耐腐蚀性能良好,且金属表面的涂层的平均显微硬度达到HV1308-1312,孔隙率为1.6-1.8%,耐磨性明显增强,说明经CuCl2溶液浸泡后的涂层性能更好。