专利名称：一种高性能钢基涂层的制备工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种钢基涂层的制备工艺，尤其涉及一种耐热、耐蚀以及耐磨性能优良的钢基涂层的制备工艺，属于涂层技术领域。
背景技术：
随着机械工业的高速化发展，在高速、高温、腐蚀等苛刻环境下运行的机械设备的不断增加，因此，现代机械对零件的耐磨性、耐蚀性以及耐高温等性能的技术要求越来也高。人们通常采用钢基零件表面镀上一层其他金属或合金材料，诸如锌、镍、铬、铜、钴等，以达到或改善对基体金属的抗蚀性、耐磨性、抗氧化性等方面的性能。但是，普通的涂层材料存在不耐久、易老化、易脱落或是强度不够，不耐高温等缺 点，且在涂覆过程中，涂料会产生有害人体健康或危害环境安全的有毒物质，尽管人们在涂覆工艺上不断的进行改良和完善，但涂料的成分构成还不够严密、合理，仍然存在安全隐患，有待进一步完善和提闻。
发明内容
针对上述需求，本发明提供了一种高性能钢基涂层的制备工艺，该制备工艺工序安排合理，制备工艺简便，制得的涂层与钢基体结合强度高，涂层通过热处理后可得到较高硬度，有效提升了涂层的使用寿命。本发明是一种高性能钢基涂层的制备工艺，该制备工艺包括如下步骤a)钢基体前处理，b)制备混合料，c)制备功能涂层，d)涂层热处理。在本发明一较佳实施例中，所述的步骤a)中，钢基体前处理包括脱脂处理和喷砂处理；其中，脱脂剂选用TM-26高效脱脂剂，配合喷枪进行使用，喷枪中压缩空气的压力值为0. 4-0. 6MPa ;喷砂处理的原料选用颗粒度为300-350目的石英砂，喷砂压力控制在0. 5MPa。在本发明一较佳实施例中，所述的步骤b)中，混合料制备工序包括选料、筛选、混料、研磨以及干燥处理；原料选用钥粉、铝粉、镍粉、锰铁、硼铁、钒粉，碳粉和铁粉，研磨机研磨后的颗粒度为700-800目。在本发明一较佳实施例中，所述的步骤c)中，涂层采用氧乙炔火焰喷涂工艺进行涂覆，喷涂过程中，火焰调节为中性焰，喷嘴与钢基体表面的距离控制在150-160mm，送粉量为2-5g/min，粉末以60-70m/s的速度沉积在钢基体表面，成型厚度约为0. 2-0. 25mm。在本发明一较佳实施例中，所述的步骤d)中，涂层热处理方式为激光热处理，激光的功率可以是0. 8KW或1KW，离焦量为27-28mm，扫描速率为20-25mm/s，激光头与涂层表面的距离为60-70mm,光斑直径为5mm,入射角调至30°。在本发明一较佳实施例中，所述的激光热处理后的涂层淬硬层深度可达0. 15-0. 2mm，涂层硬度值可提升至65-68HRC。本发明揭示了一种高性能钢基涂层的制备工艺，该制备方法工序安排合理，制备工艺简便，成本适中，制得的涂层与钢基体结合强度高，涂层在耐热、耐蚀、耐磨以及高温强度方面的表现优良，特别是涂层通过热处理后可得到极高硬度，使涂层的使用寿命更为持久。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明
图I是本发明实施例高性能钢基涂层的制备工艺的工序步骤图。
具体实施例方式下面结合附图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。图I是本发明实施例高性能钢基涂层的制备工艺的工序步骤图；该制备工艺包括如下步骤a)钢基体前处理，b)制备混合料，c)制备功能涂层，d)涂层热处理。实施例I
本发明提及的高性能钢基涂层的制备工艺具体实施步骤如下
a)钢基体前处理，钢基体前处理包括脱脂处理和喷砂处理；其中，脱脂剂选用TM-26高效脱脂剂，配合喷枪进行使用，喷枪中压缩空气的压力值为0. 4MPa，主要用于喷洗油泥和油垢，待油污化解后用清水冲洗，最后用压缩空气吹干即可；喷砂原料选用颗粒度为300目左右的石英砂，喷砂压力控制在0. 5MPa，喷砂处理可进一步去除钢基体表面的铁锈、毛刺和微小裂纹，提高钢基体抗疲劳性能以及表面粗糙度，使钢基体与涂层之间的附着力更强，延长涂层的耐久度；
b)制备混合料，混合料制备工序包括选料、筛选、混料、研磨以及干燥处理；其中，原料选用钥粉、铝粉、镍粉、锰铁、硼铁、钒粉，碳粉和铁粉，通过研磨机研磨后的颗粒度为750目，原料中杂质含量控制在0. 03%以下；
c)制备功能涂层，涂层采用氧乙炔火焰喷涂工艺进行涂覆，喷涂过程中，火焰调节为中性焰，喷嘴与钢基体表面的距离控制在150mm，送粉量为3g/min，粉末以60m/s的速度沉积在钢基体表面，成型厚度约为0. 2mm ;在整个喷涂操作中钢基体的温度需维持在250°C以下，可避免钢基体的组织变化，防止变形；
d)涂层热处理，涂层热处理方式为激光热处理，热处理实施过程中，激光的功率可以是0. 8KW，离焦量为27. 5mm，扫描速率为20mm/s，激光头与涂层表面的距离为60mm，光斑直径为5mm，入射角调至30° ;通过激光热处理后的涂层淬硬深度层可达0. 15mm，涂层硬度值可提升至65HRC，使用寿命可达12000小时以上。实施例2
本发明提及的高性能钢基涂层的制备工艺具体实施步骤如下
a)钢基体前处理，钢基体前处理包括脱脂处理和喷砂处理；其中，脱脂剂选用TM-26高效脱脂剂，配合喷枪进行使用，喷枪中压缩空气的压力值为0. 5MPa，主要用于喷洗油泥和油垢，待油污化解后用清水冲洗，最后用压缩空气吹干即可；喷砂原料选用颗粒度为350目左右的石英砂，喷砂压力控制在0. 5MPa，喷砂处理可进一步去除钢基体表面的铁锈、毛刺和微小裂纹，提高钢基体抗疲劳性能以及表面粗糙度，使钢基体与涂层之间的附着力更强，延长涂层的耐久度；
b)制备混合料，混合料制备工序包括选料、筛选、混料、研磨以及干燥处理；其中，原料选用钥粉、铝粉、镍粉、锰铁、硼铁、钒粉，碳粉和铁粉，通过研磨机研磨后的颗粒度为800目，原料中杂质含量控制在0. 03%以下；
c)制备功能涂层，涂层采用氧乙炔火焰喷涂工艺进行涂覆，喷涂过程中，火焰调节为中性焰，喷嘴与钢基体表面的距离控制在160mm，送粉量为4g/min，粉末以65m/s的速度沉积在钢基体表面，成型厚度约为0. 22mm ;在整个喷涂操作中钢基体的温度需维持在250°C以下，可避免钢基体的组织变化，防止变形；
d)涂层热处理，涂层热处理方式为激光热处理，热处理实施过程中，激光的功率可以是1KW，离焦量为28mm，扫描速率为24mm/s，激光头与涂层表面的距离为65mm，光斑直径为5mm，入射角调至30° ;通过激光热处理后的涂层淬硬深度层可达0. 18mm，涂层硬度值可提升至68HRC，使用寿命可达12000小时以上。 本发明明揭示了一种高性能钢基涂层的制备工艺，其特点是该制备方法工序安排合理，制备工艺简便，成本适中，制得的涂层与钢基体结合强度高，涂层在耐热、耐蚀、耐磨以及高温强度方面的表现优良，特别是涂层通过热处理后可得到极高硬度，使涂层的使用寿命更为持久。以上所述，仅为本发明的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
权利要求
1.一种高性能钢基涂层的制备工艺，其特征在于，该制备工艺包括如下步骤a)钢基体前处理，b)制备混合料，c)制备功能涂层，d)涂层热处理。
2.根据权利要求I所述的高性能钢基涂层的制备工艺，其特征在于，所述的步骤a)中，钢基体前处理包括脱脂处理和喷砂处理；其中，脱脂剂选用TM-26高效脱脂剂，配合喷枪进行使用，喷枪中压缩空气的压力值为0. 4-0. 6MPa ;喷砂处理的原料选用颗粒度为300-350目的石英砂，喷砂压力控制在0. 5MPa。
3.根据权利要求I所述的高性能钢基涂层的制备工艺，其特征在于，所述的步骤b)中，混合料制备工序包括选料、筛选、混料、研磨以及干燥处理；原料选用钥粉、铝粉、镍粉、锰铁、硼铁、钒粉，碳粉和铁粉，研磨机研磨后的颗粒度为700-800目。
4.根据权利要求I所述的高性能钢基涂层的制备工艺，其特征在于，所述的步骤c)中，涂层采用氧乙炔火焰喷涂工艺进行涂覆，喷涂过程中，火焰调节为中性焰，喷嘴与钢基体表面的距离控制在150-160mm，送粉量为2_5g/min，粉末以60_70m/s的速度沉积在钢基体表面，成型厚度约为0. 2-0. 25mm。
5.根据权利要求I所述的高性能钢基涂层的制备工艺，其特征在于，所述的步骤d)中，涂层热处理方式为激光热处理，激光的功率可以是0. 8KW或1KW，离焦量为27-28mm，扫描速率为20-25mm/s，激光头与涂层表面的距离为60-70mm，光斑直径为5mm，入射角调至30°。
6.根据权利要求5所述的高性能钢基涂层的制备工艺，其特征在于，所述的激光热处理后的涂层淬硬层深度可达0. 15-0. 2mm，涂层硬度值可提升至65-68HRC。
全文摘要
本发明公开了一种高性能钢基涂层的制备工艺，该制备工艺包括如下步骤a)钢基体前处理，b)制备混合料，c)制备功能涂层，d)涂层热处理。本发明揭示了一种高性能钢基涂层的制备工艺，该制备方法工序安排合理，制备工艺简便，成本适中，制得的涂层与钢基体结合强度高，涂层在耐热、耐蚀、耐磨以及高温强度方面的表现优良，特别是涂层通过热处理后可得到极高硬度，使涂层的使用寿命更为持久。
文档编号C23C4/12GK102776468SQ20121028390
公开日2012年11月14日 申请日期2012年8月10日 优先权日2012年8月10日
发明者蒋泽锋 申请人:昆山乔锐金属制品有限公司