一种高耐蚀耐磨纳米非晶复合涂层的制作方法

本实用新型涉及纳米涂层技术领域，具体为一种高耐蚀耐磨纳米非晶复合涂层。

背景技术：

纳米复合涂层充分利用纳米晶-非晶强化导致的超硬效应以及多层膜结构界面导致的韧化效应，在保持材料高硬度基础上大幅度提高涂层韧性、硬度、耐蚀及耐高温性，是目前国际超硬涂层材料发展的前沿，为此，我们提出一种高耐蚀耐磨纳米非晶复合涂层。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种高耐蚀耐磨纳米非晶复合涂层，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种高耐蚀耐磨纳米非晶复合涂层，包括铁基非晶涂层，所述铁基非晶涂层外侧设置有wc粒子层，所述wc粒子层外侧设置有高温合金材料层，所述高温合金材料层外侧设置有第一镍层，所述第一镍层外侧外侧设置有第二镍层，所述第二镍层外侧设置有第三镍层，所述第三镍层外侧设置有复合粉末层，所述复合粉末层外侧设置有等离子喷涂层，所述等离子喷涂层外侧设置有钢层，所述钢层外侧设置有不锈钢层。

进一步地，所述铁基非晶涂层的厚度为0.2-0.3mm，且所述铁基非晶涂层中掺杂有直径小于50nm的结晶态物质，所述铁基非晶涂层采用粉末粒度为48μm的铁基非晶合金粉末制成。

进一步地，所述第一镍层和第二镍层为不同成分的镍基非晶纳米晶复合涂层。

进一步地，所述高温合金材料层主要成分为80ni20cr，所述高温合金材料层表面呈河流花纹状、均匀、致密且无明显孔洞。

进一步地，所述复合粉末层的主要成分为wc-10co-4cr，且所述复合粉末层主要由纳米及亚微米的wc粒子组成。

进一步地，所述等离子喷涂层的主要成分为wc-12co，且所述等离子喷涂层的涂层晶粒为50-60nm。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型以非晶态材料的高耐蚀和纳米材料的高耐磨性为出发点，将材料的纳米化技术与非晶化技术相结合，通过表面涂层的功能导向设计，以调节涂层中纳米化和非晶化结构的相对比例为手段，系统研究并建立了非晶纳米复合结构形成和使用过程中的热稳定性问题等系列技术关键，开发出来在传统结构材料表面获取耐蚀、耐磨综合性能优异的非晶纳米复合涂层制备方法，并在实际装备上获得示范性应用，突破了传统的真空镀膜技术，在原有的单层纳米涂层及基础上，开发了多层纳米晶复合涂层，将纳米技术与表面技术相结合，通过表面涂层的功能导向设计，以调节涂层中纳米化和非晶化结构的相对比例为手段，开发非晶纳米复合涂层，大幅度提高传统材料和结构表面性能，是表面技术的发展方向，具有广阔的应用前景。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图中：1、铁基非晶涂层；2、wc粒子层；3、高温合金材料层；4、第一镍层；5、第二镍层；6、第三镍层；7、复合粉末层；8、等离子喷涂层；9、钢层；10、不锈钢层。

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：一种高耐蚀耐磨纳米非晶复合涂层，包括铁基非晶涂层1，铁基非晶涂层1外侧设置有wc粒子层2，wc粒子层2外侧设置有高温合金材料层3，高温合金材料层3外侧设置有第一镍层4，第一镍层4外侧外侧设置有第二镍层5，第二镍层5外侧设置有第三镍层6，第三镍层6外侧设置有复合粉末层7，复合粉末层7外侧设置有等离子喷涂层8，等离子喷涂层8外侧设置有钢层9，钢层9外侧设置有不锈钢层10。

铁基非晶涂层1的厚度为0.2-0.3mm，且铁基非晶涂层1中掺杂有直径小于50nm的结晶态物质，铁基非晶涂层1采用粉末粒度为48μm的铁基非晶合金粉末制成，为了保持涂层整体的美观性。

第一镍层4和第二镍层5为不同成分的镍基非晶纳米晶复合涂层，使得涂层具有良好的耐磨性能。

高温合金材料层3主要成分为80ni20cr，高温合金材料层3表面呈河流花纹状、均匀、致密且无明显孔洞，为了提高涂层的耐热性能。

复合粉末层7的主要成分为wc-10co-4cr，且复合粉末层7主要由纳米及亚微米的wc粒子组成，为了提高涂层的整体结构强度。

等离子喷涂层8的主要成分为wc-12co，且等离子喷涂层8的涂层晶粒为50-60nm，为了保持涂层原有的体系。

实施例：将铁基非晶涂层1、wc粒子层2、高温合金材料层3、第一镍层4、第二镍层5、第三镍层6、复合粉末层7、等离子喷涂层8、钢层9和不锈钢层10按照以下比例配置，ni:52%,fe:8%,mo:4-6%,cr：7-12%，co:10%,wc：35%，w:8-10%,c：0.5-1%，si:3.5-4%,b：2-3%，按照以下的工艺参数进行制备，粒子飞行速度800-900m/s，火焰温度：1200-1800℃，结合强度：100mpa，喷涂前基体试样经过丙酮清洗除油，然后喷砂处理以净化、粗化基体表面，喷涂时将所制备的非晶结构，纳米结构的热喷涂喂料放入自动送粉器中，调节燃料、空气流量和集成控制单元等工艺参数，喷枪点火后在试样表面横向、纵向交叉往复扫描喷涂，用x射线衍射分析涂层的物相，将纳米技术与表面技术相结合，通过表面涂层的功能导向设计，以调节涂层中纳米化和非晶化结构的相对比例为手段，开发非晶纳米复合涂层，大幅度提高传统材料和结构表面性能，是表面技术的发展方向，具有广阔的应用前景。

本实用新型使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中，常规的型号，加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式，在此不再详述。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：

1.一种高耐蚀耐磨纳米非晶复合涂层，包括铁基非晶涂层（1），其特征在于：所述铁基非晶涂层（1）外侧设置有wc粒子层（2），所述wc粒子层（2）外侧设置有高温合金材料层（3），所述高温合金材料层（3）外侧设置有第一镍层（4），所述第一镍层（4）外侧外侧设置有第二镍层（5），所述第二镍层（5）外侧设置有第三镍层（6），所述第三镍层（6）外侧设置有复合粉末层（7），所述复合粉末层（7）外侧设置有等离子喷涂层（8），所述等离子喷涂层（8）外侧设置有钢层（9），所述钢层（9）外侧设置有不锈钢层（10）。

2.根据权利要求1所述的一种高耐蚀耐磨纳米非晶复合涂层，其特征在于：所述铁基非晶涂层（1）的厚度为0.2-0.3mm，且所述铁基非晶涂层（1）中掺杂有直径小于50nm的结晶态物质，所述铁基非晶涂层（1）采用粉末粒度为48μm的铁基非晶合金粉末制成。

3.根据权利要求1所述的一种高耐蚀耐磨纳米非晶复合涂层，其特征在于：所述第一镍层（4）和第二镍层（5）为不同成分的镍基非晶纳米晶复合涂层。

4.根据权利要求1所述的一种高耐蚀耐磨纳米非晶复合涂层，其特征在于：所述高温合金材料层（3）主要成分为80ni20cr，所述高温合金材料层（3）表面呈河流花纹状、均匀、致密且无明显孔洞。

5.根据权利要求1所述的一种高耐蚀耐磨纳米非晶复合涂层，其特征在于：所述复合粉末层（7）的主要成分为wc-10co-4cr，且所述复合粉末层（7）主要由纳米及亚微米的wc粒子组成。

6.根据权利要求1所述的一种高耐蚀耐磨纳米非晶复合涂层，其特征在于：所述等离子喷涂层（8）的主要成分为wc-12co，且所述等离子喷涂层（8）的涂层晶粒为50-60nm。

技术总结
本实用新型公开了纳米涂层技术领域的一种高耐蚀耐磨纳米非晶复合涂层，包括铁基非晶涂层，所述铁基非晶涂层外侧设置有WC粒子层，所述WC粒子层外侧设置有高温合金材料层，所述高温合金材料层外侧设置有第一镍层，所述复合粉末层外侧设置有等离子喷涂层，所述等离子喷涂层外侧设置有钢层，所述钢层外侧设置有不锈钢层，本实用新型以非晶态材料的高耐蚀和纳米材料的高耐磨性为出发点，将材料的纳米化技术与非晶化技术相结合，通过表面涂层的功能导向设计，以调节涂层中纳米化和非晶化结构的相对比例为手段，大幅度提高传统材料和结构表面性能，是表面技术的发展方向，具有广阔的应用前景。

技术研发人员：鲁明辉;高方健;王思忠
受保护的技术使用者：扬州市普锐泰新材料有限公司
技术研发日：2019.06.18
技术公布日：2020.04.14