一种重载齿轮表面复合梯度涂层及其制备方法
【专利摘要】一种重载齿轮表面复合梯度涂层及其制备方法，包括位于基体表面的底层，位于底层表面的过渡层，以及位于过渡层表面的面层组成，底层的材料为Ni25镍基自熔合金属粉末，过渡层的材料为Ni60镍基自熔合金属粉末，面层的材料为Ni60/WC-Cr3C2-RE-Ni镍基复合金属粉末；重载齿轮表面复合梯度涂层是采用超音速等离子喷涂底层、过渡层以及面层，然后对底层、过渡层以及面层进行真空重熔制成的。本发明为重载齿轮的制造与再制造提供的复合梯度涂层和制备方法，通过这种方法制造的齿轮可以获得应力缓和、高结合强度的耐磨、耐蚀和抗疲劳功能涂层，从而提高重载齿轮的工作寿命。
【专利说明】一种重载齿轮表面复合梯度涂层及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于齿轮制造与再制造【技术领域】，具体涉及一种重载齿轮表面复合梯度涂 层及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 重卡变速器副箱减速齿轮是变速器输出端用于扭矩输出的重载齿轮，通常制造工 艺流程是造型-预氮化-渗碳-淬火-低温回火。齿轮在运转过程中，受到周期性变化的 接触应力作用，当接触应力超过一定值时，油膜不能形成，就会造成齿面疲劳损伤，在齿面 上产生微小的疲劳裂纹，此疲劳裂纹不断扩展、延伸，裂纹上部的金属就会碎裂脱落，形成 不同形状的凹坑，如扩展性点蚀、片蚀、剥落和表层压碎都会破坏正常的齿面形状，从而使 齿轮失效。当重载车辆在起步、加速、行驶以及克服各种道路障碍等不同行驶条件下易产生 严重冲击，因摩擦温度升高，齿轮材料硬度降低，轮齿材料屈服产生塑性流动，使齿面和齿 体变形，出现轮齿歪扭，齿形剧变。在滚碾冲击作用下，接触应力过高，动载荷太大，以及润 滑不良，导致整个工作面出现明显的脊棱；在齿顶和端面出现飞边，齿顶滚圆，接线附近有 沟槽、凹坑、脊棱等现象，导致齿轮过早失效。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于提出一种重载齿轮表面复合梯度涂层及其制备方法，该涂层能 够有效提高齿面抗点蚀和疲劳磨损性能。
[0004] 为了达到上述目的，本发明重载齿轮表面复合梯度涂层，包括位于基体表面的 底层，位于底层表面的过渡层，以及位于过渡层表面的面层组成，底层的材料为Ni25镍 基自熔合金属粉末，过渡层的材料为Ni60镍基自熔合金属粉末，面层的材料为Ni60/ WC-Cr3C2-RE-Ni镍基复合金属粉末；重载齿轮表面复合梯度涂层是采用超音速等离子喷涂 底层、过渡层以及面层，然后对底层、过渡层以及面层进行真空重熔制成的。
[0005] 所述的Ni25镍基自熔合金属粉末的粒度150-300目，且按重量百分比计，Ni25镍 基自熔合金属粉末包括70% -85%的Ni, 5% -10%的Cr,彡0.2%的C，1.0% -2.0%的B， 2. 0% -3. 5%的Si以及彡4%的Fe, Ni25镍基自熔合金属粉末中Ni、Cr、C、B、Si以及Fe 的质量百分比之和为100%。
[0006] 所述的Ni60镍基自熔合金属粉末的粒度150-300目，且按重量百分比计，Ni60镍 基自熔合金属粉末包括60% -80%的Ni, 7% -17%的Cr, 0.2% -L 1%的C，L 5% -4.0% 的B，2. 0% -5. 0%的Si以及彡5%的Fe,且Ni60镍基自熔合金属粉末中的Ni、Cr、C、B、Si 以及Fe的质量百分比之和为100%。
[0007] 所述的Ni60/WC-Cr3C2-RE-Ni镍基复合金属粉末是以Ni60镍基自熔合金粉为 基，加入WC-Cr 3C2-RE-Ni合金粉混合而成的，镍基复合金属粉末的粒度150-300目，按重 量百分比计，镍基复合金属粉末包括60% -80%的Ni、9% -18%的Cr、1.2% -2.3%的C、 0· 9% -3. 0%的 Β、1· 0% -3. 0%的 Si、5% -12%的 W、0. 2% -0· 5%的 RE 以及彡 3%的 Fe, 且镍基复合金属粉末中的Ni、Cr、C、B、Si、W、RE以及Fe的质量百分比之和为100%。
[0008] 所述的底层的厚度为100?150 μ m，过渡层的厚度为100?150 μ m，面层的厚度 为 200 ?300 μ m。
[0009] -种所述的重载齿轮表面复合梯度涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步 骤：
[0010] 1)在基体表面采用超音速等离子喷涂底层，然后在底层表面采用超音速等离子喷 涂过渡层，接着在过渡层的表面采用超音速等离子喷涂面层；
[0011] 2)将底层、过渡层以及面层进行真空重熔，在基体表面得到重载齿轮表面复合梯 度涂层。
[0012] 所述的步骤1)中基体在表面采用超音速等离子喷涂底层之前经过清洗、除油除 锈和喷砂处理。
[0013] 所述的步骤1)中在基体表面采用超音速等离子喷涂底层、在底层表面采用超音 速等离子喷涂过渡层以及在过渡层的表面采用超音速等离子喷涂面层的工艺参数是：电流 320?390A、电压90?130V、主气Ar压力0· 7?0· 9MPa、辅气H2压力0· 6?0· 8MPa、载体 气N2压力0· 6?0· 8MPa、送粉率25?40g/min、喷涂距离90?120謹。
[0014] 所述的步骤2)中真空重熔时的真空度为1?0. OlPa，升温速率为5?10°C /min， 加热温度为1045?1095°C，保温时间为5?15min。
[0015] 与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
[0016] 本发明复合梯度涂层包括底层、过渡层、面层，且基于"结合强度+尺寸恢复+性能 提升"的制造与再制造涂层开发与应用的基本思路，利用超音速等离子喷涂+真空重熔技术 来恢复尺寸，同时制备具有耐磨、减摩的涂层，有效提高齿面抗点蚀和疲劳磨损性能的梯度 涂层。
[0017] 底层的材料为Ni25镍基自熔合金属粉末，其设计主要考虑涂层与基体的热性能 匹配及结合强度；过渡层的材料为Ni60镍基自熔合金属粉末，其设计主要是考虑恢复尺 寸，提高强度和硬度；面层的材料为Ni60/WC-Cr 3C2-RE-Ni镍基复合金属粉末，其设计主要 是考虑耐磨、减摩、降噪等功能。而且，由于本发明将现有齿轮表面渗碳工艺改为采用超音 速等离子喷涂-真空重熔镍基复合梯度涂层，涂层与基体形成冶金结合，涂层耐磨性比渗 碳层的耐磨性能提高5-10倍，从而提高重载齿轮的工作寿命。
【专利附图】
【附图说明】
[0018] 图1是本发明重载齿轮表面复合梯度涂层的结构示意图；
[0019] 图2是本发明重载齿轮表面复合梯度涂层制备工艺流程；
[0020] 图3是耐磨性能对比图，其中，1为渗碳淬火，2为本发明重载齿轮表面复合梯度涂 层。
【具体实施方式】
[0021] 下面结合实施例及附图对本发明做进一步详细说明，其仅在于解释而不是限定。
[0022] 如图1和图2所示，本发明重载齿轮表面复合梯度涂层，以轮齿表面为基体，包括 位于基体A表面厚度范围在100?150 μ m的底层B，位于底层B表面厚度范围在100? 150 μ m的过渡层C，以及位于过渡层C表面厚度范围在200?300 μ m的面层D组成，底层 B的材料为Ni25镍基自熔合金属粉末，过渡层C的材料为Ni60镍基自熔合金属粉末，面层 D的材料为Ni60/WC-Cr3C2-RE-Ni镍基复合金属粉末；在该基体A表面复合梯度涂层采用超 音速等离子喷涂-真空重熔的方法而得到，也就是说重载齿轮表面复合梯度涂层是采用超 音速等离子喷涂底层B、过渡层C以及面层D，然后对底层B、过渡层C以及面层D进行真空 重熔制成的。
[0023] 所述的Ni25镍基自熔合金属粉末的粒度150-300目，且按重量百分比计，Ni25 镍基自熔合金属粉末包括70 % -85 %的Ni，5 % -10 %的Cr，彡0· 2 %的C，L 0 % -2. 0 %的 8,2.0%-3.5%的51以及彡4%的？6，附25镍基自熔合金属粉末中附、〇、（：、8、51以及 Fe的质量百分比之和为100% ;进一步，Ni25镍基自熔合金属粉末包括75%-85%的Ni, 8% -10% 的 Cr, 0· 1% -1 % 的 C，L 0% -2. 0% 的 B，2. 0% -3. 5% 的 Si 以及 0· 9%?4% 的 Fe, 〇
[0024] 所述的Ni60镍基自熔合金属粉末的粒度150-300目，且按重量百分比计，Ni60镍 基自熔合金属粉末包括60% -80%的Ni, 7% -17%的Cr, 0.2% -L 1%的C，L 5% -4.0% 的B，2. 0% -5. 0%的Si以及彡5%的Fe,且Ni60镍基自熔合金属粉末中的Ni、Cr、C、B、Si 以及Fe的质量百分比之和为100%。
[0025] 所述的Ni60/WC-Cr3C2-RE_Ni镍基复合金属粉末是以Ni60镍基自熔合金为基，力口 入WC-Cr 3C2-RE-Ni合金粉混合而成的。镍基复合金属粉末的粒度150-300目，按重量百 分比计，附60/100 3(：2-1?-附镍基复合金属粉末包括60%-80%的附、9%-18%的0、 1. 2% -2. 3%的 C、0. 9% -3. 0%的 Β、1· 0% -3. 0%的 Si、5% -12%的 W、0. 2% -0· 5%的 RE 以及彡3%的Fe,且镍基复合金属粉末中的Ni、Cr、C、B、Si、W、RE以及Fe的质量百分比之 和为100%。
[0026] 参见图2,本发明重载齿轮表面涂层的制备方法，包括如下步骤：
[0027] 1)基体表面预处理：
[0028] 对作为基体A的齿轮表面进行清洗、除油除锈和喷砂处理。
[0029] 2)在预处理后的基体A表面采用超音速等离子喷涂厚度为100?150 μ m的底层 B，然后在底层B表面采用超音速等离子喷涂厚度为100?150 μ m的过渡层C，接着在过渡 层C的表面采用超音速等离子喷涂厚度为200?300 μ m的面层D ;
[0030] 其中，在基体A表面采用超音速等离子喷涂底层B的工艺参数是：电流320? 390A、电压90?130V、主气Ar压力0· 7?0· 9MPa、辅气H2压力0· 6?0· 8MPa、载体气N2压 力0· 6?0· 8MPa、送粉率25?40g/min、喷涂距离90?120mm。
[0031] 在底层B表面采用超音速等离子喷涂过渡层C的工艺参数是：电流320?390A、 电压 9〇?13〇ν、主气Ar压力0· 7?0· 9MPa、辅气H2压力0· 6?0· 8MPa、载体气N2压力 0· 6?0· 8MPa、送粉率25?40g/min、喷涂距离90?120mm。
[0032] 在过渡层C的表面采用超音速等离子喷涂面层D的工艺参数是：电流320?390A、 电压 9〇?l3〇V、主气Ar压力0· 7?0· 9MPa、辅气H2压力0· 6?0· 8MPa、载体气N2压力 0· 6?0· 8MPa、送粉率25?40g/min、喷涂距离90?120mm。
[0033] 3)将底层B、过渡层C以及面层D进行真空重熔，在基体A表面得到重载齿轮表面 复合梯度涂层；其中，真空重熔时的真空度为1?〇. IPa，升温速率为5?KTC /min，加热 温度为（1045?1095°C )，保温时间为5?15min，保温结束后转移至冷室进行冷却。最后 研磨修型。
[0034] 以下结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
[0035] 实施例1 :
[0036] 本发明重载齿轮表面复合梯度涂层，以驱动齿表面为基体，包括位于基体A表面 厚度范围在150 μ m的底层B，位于底层B表面厚度范围在150 μ m的过渡层C，以及位于过 渡层C表面厚度范围在200 μ m的面层D组成，底层B的材料为Ni25镍基自熔合金属粉末， 过渡层C的材料为Ni60镍基自熔合金属粉末，面层D的材料为Ni60/WC-Cr 3C2-RE-Ni镍基 复合金属粉末；在该基体A表面复合梯度涂层采用超音速等离子喷涂-真空重熔的方法而 得到，也就是说重载齿轮表面复合梯度涂层是采用超音速等离子喷涂底层B、过渡层C以及 面层D，然后对底层B、过渡层C以及面层D进行真空重熔制成的。
[0037] 所述的Ni25镍基自熔合金属粉末的粒度150-300目，且按重量百分比计，Ni25镍 基自熔合金属粉末包括有80. 5%的Ni、10%的Cr、0. 2%的CU. 8%的B、3. 5%的Si、4%的 Fe0
[0038] 所述的Ni60镍基自熔合金属粉末的粒度150-300目，且按重量百分比计，Ni60镍 基自熔合金属粉末包括70%的Ni、15%的Cr、l%的C、4%的B、5%的Si、5%的Fe。
[0039] 所述的Ni60/WC-Cr3C2-RE-Ni镍基复合金属粉末是以Ni60镍基自熔合金为基，力口 入WC-Cr 3C2-RE-Ni合金粉混合而成的。镍基复合金属粉末的粒度150-300目，按重量百分 比计，镍基复合金属粉末包括69 %的Ni、15 %的Cr、2 %的C、2. 8 %的B、3 %的Si、5 %的W、 0· 2%的 RE、3%的 Fe。
[0040] 对驱动齿表面复合涂层制备的具体实施步骤为：
[0041] 1)基体表面预处理：
[0042] 对作为基体A的齿轮表面进行清洗、除油除锈和喷砂处理。
[0043] 2)在预处理后的基体A表面采用超音速等离子喷涂厚度为150 μ m的底层B，然后 在底层B表面采用超音速等离子喷涂厚度为150 μ m的过渡层C，接着在过渡层C的表面采 用超音速等离子喷涂厚度为200 μ m的面层D ;
[0044] 其中，在基体A表面采用超音速等离子喷涂底层B的工艺参数是：电流320A、电压 90V、主气Ar压力0· 8MPa、辅气H2压力0· 7MPa、载体气N2压力0· 6MPa、送粉率30g/min、喷 涂距离100mm。
[0045] 在底层B表面采用超音速等离子喷涂过渡层C的工艺参数是：电流390A、电压 130V、主气Ar压力0· 9MPa、辅气H2压力0· 8MPa、载体气N2压力0· 6MPa、送粉率40g/min、喷 涂距离120_。
[0046] 在过渡层C的表面采用超音速等离子喷涂面层D的工艺参数是：电流350A、电压 130V、主气Ar压力0· 7MPa、辅气H2压力0· 7MPa、载体气N2压力0· 8MPa、送粉率25g/min、喷 涂距离90mm。
[0047] 3)将底层B、过渡层C以及面层D进行真空重熔，在基体A表面得到重载齿轮表面 复合梯度涂层；其中，真空重熔时的真空度为1?〇. IPa，升温速率为KTC /min，加热温度 为1085-1095°C (即1090°C ±5°C )，保温时间为5min，保温结束后转移至冷室进行冷却。 最后研磨修型。得到重载齿轮表面复合梯度涂层。
[0048] 实施例2 :
[0049] 本发明重载齿轮表面复合梯度涂层，以驱动齿表面为基体，包括位于基体A表面 厚度范围在IOOym的底层B，位于底层B表面厚度范围在120 μ m的过渡层C，以及位于过 渡层C表面厚度范围在300 μ m的面层D组成，底层B的材料为Ni25镍基自熔合金属粉末， 过渡层C的材料为Ni60镍基自熔合金属粉末，面层D的材料为Ni60/WC-Cr 3C2-RE-Ni镍基 复合金属粉末；在该基体A表面复合梯度涂层采用超音速等离子喷涂-真空重熔的方法而 得到，也就是说重载齿轮表面复合梯度涂层是采用超音速等离子喷涂底层B、过渡层C以及 面层D，然后对底层B、过渡层C以及面层D进行真空重熔制成的。
[0050] 所述的Ni25镍基自熔合金属粉末的粒度150-300目，且按重量百分比计，Ni25镍 基自熔合金属粉末中含有85%的Ni、10%的Cr、0. 1%的C、2. 0%的B、2. 0%的Si、0. 9%的 Fe0
[0051] 所述的Ni60镍基自熔合金属粉末的粒度150-300目，且按重量百分比计，Ni60镍 基自熔合金属粉末中含有80%的Ni、10%的Cr、l%的C、3. 0%的B，4. 0%的Si，2%的Fe。
[0052] 所述的Ni60/WC-Cr3C2-RE_Ni镍基复合金属粉末是以Ni60镍基自熔合金为基，力口 入WC-Cr 3C2-RE-Ni合金粉混合而成的，镍基复合金属粉末的粒度150-300目，按重量百分比 计，镍基复合金属粉末包括63%的Ni、16%的Cr、3. 5%的C、2%的B、2%的Si、10%的W、 0· 5%的 RE、3%的 Fe。
[0053] 对驱动齿表面复合涂层制备的具体实施步骤为：
[0054] 1)基体表面预处理：
[0055] 对作为基体A的齿轮表面进行清洗、除油除锈和喷砂处理。
[0056] 2)在预处理后的基体A表面采用超音速等离子喷涂厚度为IOOym的底层B，然后 在底层B表面采用超音速等离子喷涂厚度为120 μ m的过渡层C，接着在过渡层C的表面采 用超音速等离子喷涂厚度为300 μ m的面层D ;
[0057] 其中，在基体A表面采用超音速等离子喷涂底层B的工艺参数是：电流390A、电压 110V、主气Ar压力0· 7MPa、辅气H2压力0· 6MPa、载体气N2压力0· 8MPa、送粉率25g/min、喷 涂距离90mm。
[0058] 在底层B表面采用超音速等离子喷涂过渡层C的工艺参数是：电流320A、电压 90V、主气Ar压力0· 8MPa、辅气H2压力0· 6MPa、载体气N2压力0· 7MPa、送粉率25g/min、喷 涂距离90mm。
[0059] 在过渡层C的表面采用超音速等离子喷涂面层D的工艺参数是：电流320A、电压 90V、主气Ar压力0· 9MPa、辅气H2压力0· 8MPa、载体气N2压力0· 7MPa、送粉率40g/min、喷 涂距离120_。
[0060] 3)将底层B、过渡层C以及面层D进行真空重熔，在基体A表面得到重载齿轮表面 复合梯度涂层；其中，真空重熔时的真空度为1?〇. IPa，升温速率为5°C /min，加热温度为 1045-1055°C (即1050°C ±5°C)，保温时间为15min，保温结束后转移至冷室进行冷却。最 后研磨修型，得到重载齿轮表面复合梯度涂层。
[0061] 实施例3:
[0062] 本发明重载齿轮表面复合梯度涂层，以对齿面磨损、或带有凹坑的失效齿表面为 基体，包括位于基体A表面厚度范围在130 μ m的底层B，位于底层B表面厚度范围在100 μ m 的过渡层C，以及位于过渡层C表面厚度范围在260 μ m的面层D组成，底层B的材料为Ni25 镍基自熔合金属粉末，过渡层C的材料为Ni60镍基自熔合金属粉末，面层D的材料为Ni60/ WC-Cr3C2-RE-Ni镍基复合金属粉末；在该基体A表面复合梯度涂层采用超音速等离子喷 涂-真空重熔的方法而得到，也就是说重载齿轮表面复合梯度涂层是采用超音速等离子喷 涂底层B、过渡层C以及面层D，然后对底层B、过渡层C以及面层D进行真空重熔制成的。
[0063] 所述的Ni25镍基自熔合金属粉末的粒度150-300目，且按重量百分比计，Ni25镍 基自熔合金属粉末中含有80%的Ni、8%的Cr、0. 2%的C、1.8%的B、3%的Si、4%的Fe。
[0064] 所述的Ni60镍基自熔合金属粉末的粒度150-300目，且按重量百分比计，Ni60镍 基自熔合金属粉末中含有78 %的Ni、7 %的Cr、I. 1 %的C、4. 0 %的B，5. 0 %的Si，4. 9 %的 Fe0
[0065] 所述的Ni60/WC-Cr3C2-RE-Ni镍基复合金属粉末是以Ni60镍基自熔合金为基，力口 入WC-Cr 3C2-RE-Ni合金粉混合而成的，镍基复合金属粉末的粒度150-300目，按重量百分比 计，镍基复合金属粉末包括65%的Ni、15%的Cr、3%的C、2. 2%的B、2. 5%的Si、9%的W、 0· 3%的 RE、3%的 Fe。
[0066] 对齿面磨损、或带有凹坑的失效齿轮的轮齿上制备的具体实施步骤为：
[0067] 1)基体表面预处理：
[0068] 对齿轮表面进行清洗、除油、除锈、喷砂处理。
[0069] 2)在预处理后的基体A表面采用超音速等离子喷涂厚度为130 μ m的底层B，然后 在底层B表面采用超音速等离子喷涂厚度为100 μ m的过渡层C，接着在过渡层C的表面采 用超音速等离子喷涂厚度为260 μ m的面层D ;
[0070] 其中，在基体A表面采用超音速等离子喷涂底层B的工艺参数是：电流350A、电压 130V、主气Ar压力0· 9MPa、辅气H2压力0· 8MPa、载体气N2压力0· 7MPa、送粉率40g/min、喷 涂距离120_。
[0071] 在底层B表面采用超音速等离子喷涂过渡层C的工艺参数是：电流350A、电压 100V、主气Ar压力0· 7MPa、辅气H2压力0· 7MPa、载体气N2压力0· 8MPa、送粉率30g/min、喷 涂距离100mm。
[0072] 在过渡层C的表面采用超音速等离子喷涂面层D的工艺参数是：电流390A、电压 100V、主气Ar压力0· 8MPa、辅气H2压力0· 6MPa、载体气N2压力0· 6MPa、送粉率30g/min、喷 涂距离100mm。
[0073] 3)将底层B、过渡层C以及面层D进行真空重熔，在基体A表面得到重载齿轮表面 复合梯度涂层；其中，真空重熔时的真空度为1?〇. IPa，升温速率为7°C /min，加热温度为 1065-1075°C (即1070°C ±5°C)，保温时间为lOmin，保温结束后转移至冷室进行冷却。最 后研磨修型，得到重载齿轮表面复合梯度涂层。
[0074] 由图3可以看出，由于本发明将现有齿轮表面渗碳工艺改为采用超音速等离子 喷涂-真空重熔镍基复合梯度涂层，涂层与基体形成冶金结合，涂层的磨损量是渗碳件的 1/5?1/10,即涂层耐磨性比渗碳件的耐磨性能提高5-10倍。见表1所示。
[0075] 表1渗碳件与涂层的磨损量
[0076]
【权利要求】
1. 一种重载齿轮表面复合梯度涂层，其特征在于：包括位于基体（A)表面的底层（B)， 位于底层（B)表面的过渡层（C)，以及位于过渡层（C)表面的面层（D)组成，底层（B)的材 料为Ni25镍基自熔合金属粉末，过渡层（C)的材料为Ni60镍基自熔合金属粉末，面层（D) 的材料为Ni60/WC-Cr3C2-RE-Ni镍基复合金属粉末；重载齿轮表面复合梯度涂层是采用超 音速等离子喷涂底层（B)、过渡层（C)以及面层（D)，然后对底层（B)、过渡层（C)以及面层 (D)进行真空重熔制成的。
2. 根据权利要求1所述的重载齿轮表面复合梯度涂层，其特征在于：所述的Ni25镍 基自熔合金属粉末的粒度150-300目，且按重量百分比计，Ni25镍基自熔合金属粉末包括 70% -85% 的 Ni，5% -10% 的 Cr，彡 0? 2% 的 C，1. 0% -2. 0% 的 B，2. 0% -3. 5% 的 Si 以 及彡4%的Fe，Ni25镍基自熔合金属粉末中Ni、Cr、C、B、Si以及Fe的质量百分比之和为 100%。
3. 根据权利要求1所述的重载齿轮表面复合梯度涂层，其特征在于：所述的Ni60镍 基自熔合金属粉末的粒度150-300目，且按重量百分比计，Ni60镍基自熔合金属粉末包括 60% -80%的 Ni，7% -17%的 Cr，0. 2% -1. 1%的 C，1. 5% -4. 0%的 B，2. 0% -5. 0%的 Si 以及彡5%的Fe，且Ni60镍基自熔合金属粉末中的Ni、Cr、C、B、Si以及Fe的质量百分比 之和为100%。
4. 根据权利要求1所述的重载齿轮表面复合梯度涂层，其特征在于：所述的Ni60/ WC-Cr3C2-RE-Ni镍基复合金属粉末是以Ni60镍基自熔合金为基，加入WC-Cr 3C2-RE-Ni 合金粉混合而成的，其特征在于：所述的镍基复合金属粉末的粒度150-300目，按重量 百分比计，镍基复合金属粉末包括60% -80%的Ni、9% -18%的Cr、1.2% -2.3%的C、 0? 9% -3. 0%的 B、l. 0% -3. 0%的 Si、5% -12%的 W、0. 2% -0? 5%的 RE 以及彡 3%的 Fe， 且镍基复合金属粉末中的附、0、(：、8、51、1、1?以及？6的质量百分比之和为100%。
5. 根据权利要求1所述的重载齿轮表面复合梯度涂层，其特征在于：所述的底层（B) 的厚度为1〇〇?150 U m，过渡层（C)的厚度为100?150 y m，面层⑶的厚度为200? 300 u m〇
6. -种权利要求1?5所述的重载齿轮表面复合梯度涂层的制备方法，其特征在于，包 括以下步骤： 1) 在基体（A)表面采用超音速等离子喷涂底层（B)，然后在底层（B)表面采用超音速 等离子喷涂过渡层（C)，接着在过渡层（C)的表面采用超音速等离子喷涂面层（D); 2) 将底层（B)、过渡层（C)以及面层（D)进行真空重熔，在基体（A)表面得到重载齿轮 表面复合梯度涂层。
7. 根据权利要求6所述的重载齿轮表面复合梯度涂层的制备方法，其特征在于，所述 的步骤1)中在基体（A)表面采用超音速等离子喷涂底层（B)、在底层（B)表面采用超音速 等离子喷涂过渡层（C)以及在过渡层（C)的表面采用超音速等离子喷涂面层（D)的工艺参 数是：电流320?390A、电压90?130V、主气Ar压力0? 7?0? 9MPa、辅气H2压力0? 6? 0? 8MPa、载体气N2压力0? 6?0? 8MPa、送粉率25?40g/min、喷涂距离90?120mm。
8. 根据权利要求6所述的重载齿轮表面复合梯度涂层的制备方法，其特征在于，所述 的步骤2)中真空重熔时的真空度为1?0. OlPa，升温速率为5?10°C /min，加热温度为 1045?1095°C，保温时间为5?15min。
【文档编号】B32B15/01GK104388887SQ201410668715
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年11月20日 优先权日:2014年11月20日
【发明者】温祯洪, 韩志海, 杨建锋, 白宇, 杨乐, 吕军涛, 吴秀英, 亢永霞 申请人:西安交通大学, 陕西法士特汽车传动集团有限责任公司, 陕西工业技术研究院