本发明属于液压缸领域，涉及一种用于液压缸的耐磨金属涂层及其制备方法。
背景技术：
随着社会的发展，在重型行业中对于液压缸的运用尤其重要，不仅是由于液压缸工作稳定，使用寿命长，经济效益高，但是液压缸对于环境的要求也非常严格，尤其是处于具有腐蚀性气体或液体的氛围中，并且液压缸表面磨损严重，严重影响到液压缸的使用寿命和外形的美观，所以需要一种具有耐摩擦能力强的液压缸，增加其使用寿命，节约成本。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种用于液压缸的耐磨金属涂层及其制备方法，该涂层不仅强度高，韧性好，耐震动，耐摩擦能力强，耐腐蚀，提高液压缸的耐腐蚀性能，吸附性好，不易脱落，增加液压缸的用寿命长，并且还提供其制备方法，方法简单，提高生产效率。
为了解决以上技术问题，本发明提供一种用于液压缸的耐磨金属涂层，该用于液压缸的耐磨金属涂层的组分按质量百分比为：碳：0.05-0.07%，镁：1.06-1.08%，镓：2.05-2.08%，钒：1.13-1.15%，镍：12.33-12.35%，锰：0.03-0.05%，铝：0.12-0.15%，铜：2.44-2.46%，钙：2.36-2.38%，钼：0.42-0.44%，钛：2.32-2.35%，溴：0.22-0.25%，镧：2.35-2.38%，钕：3.14-3.16%，铈：2.23-2.25%，助剂：2.21-2.24%，余量为铁；
所述助剂的组分按重量份数计为：机膨润土：3-5份，粘土：6-8份，去离子水：30-45份，铝粉：5-7份，二氧化硅：1-3份，滑石粉：20-25份；
所述助剂的制备方法为：将机膨润土、粘土混合并加热至500℃，然后空冷至室温，然后粉碎，过70目筛，得到粉末A，然后铝粉、二氧化硅、滑石粉混合并加热至420℃，然后空冷至室温，然后粉碎，过70目筛，得到粉末B，将粉末A与粉末B混合，搅拌30分钟，然后加入去离子水搅拌反应60分钟，然后过滤，干燥，粉碎，过100目筛，在氮气氛围下，加热至850℃下煅烧3个小时后，空冷至室温，然后粉碎，过200目筛，即可得到助剂；
该用于液压缸的耐磨金属涂层的制备方法，具体制备方法如下：
步骤（1）：将碳、镁、镓、钒、镍、锰、铝、铜、钙、钼和铁元素放入熔炼炉中，然后将炉温升至650-660℃后，保温1-3小时，然后将温度升至1350-1360℃，放入钛、溴、镧、钕、铈元素，搅拌均匀，保温3-5小时，然后空冷至450-460℃，再空冷至室温；
步骤（2）：将温度增加至1420-1430℃，并放入助剂，保温3-5h，全程吹氮气搅拌，然后将温度降至为770-780℃；然后水冷以17-19℃/s的速度冷却至220-230℃，然后空冷至室温；
步骤（3）：将步骤（2）得到的金属放入球磨机中，将温度增加至520-550℃，保温1-3小时，然后启动球磨机磨粉，再将温度增加至620-630℃，保温1-2小时，在降低至350-360℃，粉碎，过100目筛，得粉末颗粒C；
步骤（4）：将步骤（3）中的粉末颗粒C喷涂至液压缸表面厚度为0.8-1.2mm，然后加热至750-770℃，保温1-2小时，再将温度降至420-450℃，保温1-2小时，空冷至室温即可。
本发明进一步限定的技术方案是：
前述的用于液压缸的耐磨金属涂层，该用于液压缸的耐磨金属涂层的组分按质量百分比为：碳：0.05%，镁：1.06%，镓：2.05%，钒：1.13%，镍：12.33%，锰：0.03%，铝：0.12%，铜：2.44%，钙：2.36%，钼：0.42%，钛：2.32%，溴：0.22%，镧：2.35%，钕：3.14%，铈：2.23%，助剂：2.21%，余量为铁；
所述助剂的组分按重量份数计为：机膨润土：3份，粘土：6份，去离子水：30份，铝粉：5份，二氧化硅：1份，滑石粉：20份；
所述助剂的制备方法为：将机膨润土、粘土混合并加热至500℃，然后空冷至室温，然后粉碎，过70目筛，得到粉末A，然后铝粉、二氧化硅、滑石粉混合并加热至420℃，然后空冷至室温，然后粉碎，过70目筛，得到粉末B，将粉末A与粉末B混合，搅拌30分钟，然后加入去离子水搅拌反应60分钟，然后过滤，干燥，粉碎，过100目筛，在氮气氛围下，加热至850℃下煅烧3个小时后，空冷至室温，然后粉碎，过200目筛，即可得到助剂；
该用于液压缸的耐磨金属涂层的制备方法，具体制备方法如下：
步骤（1）：将碳、镁、镓、钒、镍、锰、铝、铜、钙、钼和铁元素放入熔炼炉中，然后将炉温升至650℃后，保温1小时，然后将温度升至1350℃，放入钛、溴、镧、钕、铈元素，搅拌均匀，保温3小时，然后空冷至450℃，再空冷至室温；
步骤（2）：将温度增加至1420℃，并放入助剂，保温3h，全程吹氮气搅拌，然后将温度降至为770℃；然后水冷以17℃/s的速度冷却至220℃，然后空冷至室温；
步骤（3）：将步骤（2）得到的金属放入球磨机中，将温度增加至520℃，保温1小时，然后启动球磨机磨粉，再将温度增加至620℃，保温1小时，在降低至350℃，粉碎，过100目筛，得粉末颗粒C；
步骤（4）：将步骤（3）中的粉末颗粒C喷涂至液压缸表面厚度为0.8mm，然后加热至750℃，保温1小时，再将温度降至420℃，保温1小时，空冷至室温即可。
前述的用于液压缸的耐磨金属涂层，该用于液压缸的耐磨金属涂层的组分按质量百分比为：碳：0.07%，镁：1.08%，镓：2.08%，钒：1.15%，镍：12.35%，锰：0.05%，铝：0.15%，铜：2.46%，钙：2.38%，钼：0.44%，钛：2.35%，溴：0.25%，镧：2.38%，钕：3.16%，铈：2.25%，助剂：2.24%，余量为铁；
所述助剂的组分按重量份数计为：机膨润土：5份，粘土：8份，去离子水：45份，铝粉：7份，二氧化硅：3份，滑石粉：25份；
所述助剂的制备方法为：将机膨润土、粘土混合并加热至500℃，然后空冷至室温，然后粉碎，过70目筛，得到粉末A，然后铝粉、二氧化硅、滑石粉混合并加热至420℃，然后空冷至室温，然后粉碎，过70目筛，得到粉末B，将粉末A与粉末B混合，搅拌30分钟，然后加入去离子水搅拌反应60分钟，然后过滤，干燥，粉碎，过100目筛，在氮气氛围下，加热至850℃下煅烧3个小时后，空冷至室温，然后粉碎，过200目筛，即可得到助剂；
该用于液压缸的耐磨金属涂层的制备方法，具体制备方法如下：
步骤（1）：将碳、镁、镓、钒、镍、锰、铝、铜、钙、钼和铁元素放入熔炼炉中，然后将炉温升至660℃后，保温3小时，然后将温度升至1360℃，放入钛、溴、镧、钕、铈元素，搅拌均匀，保温5小时，然后空冷至460℃，再空冷至室温；
步骤（2）：将温度增加至1430℃，并放入助剂，保温5h，全程吹氮气搅拌，然后将温度降至为780℃；然后水冷以19℃/s的速度冷却至230℃，然后空冷至室温；
步骤（3）：将步骤（2）得到的金属放入球磨机中，将温度增加至550℃，保温3小时，然后启动球磨机磨粉，再将温度增加至630℃，保温2小时，在降低至360℃，粉碎，过100目筛，得粉末颗粒C；
步骤（4）：将步骤（3）中的粉末颗粒C喷涂至液压缸表面厚度为1.2mm，然后加热至770℃，保温2小时，再将温度降至450℃，保温2小时，空冷至室温即可。
前述的用于液压缸的耐磨金属涂层，该用于液压缸的耐磨金属涂层的组分按质量百分比为：碳：0.06%，镁：1.07%，镓：2.07%，钒：1.14%，镍：12.34%，锰：0.04%，铝：0.13%，铜：2.45%，钙：2.37%，钼：0.43%，钛：2.34%，溴：0.24%，镧：2.37%，钕：3.15%，铈：2.24%，助剂：2.23%，余量为铁；
所述助剂的组分按重量份数计为：机膨润土：4份，粘土：7份，去离子水：35份，铝粉：6份，二氧化硅：2份，滑石粉：22份；
所述助剂的制备方法为：将机膨润土、粘土混合并加热至500℃，然后空冷至室温，然后粉碎，过70目筛，得到粉末A，然后铝粉、二氧化硅、滑石粉混合并加热至420℃，然后空冷至室温，然后粉碎，过70目筛，得到粉末B，将粉末A与粉末B混合，搅拌30分钟，然后加入去离子水搅拌反应60分钟，然后过滤，干燥，粉碎，过100目筛，在氮气氛围下，加热至850℃下煅烧3个小时后，空冷至室温，然后粉碎，过200目筛，即可得到助剂；
该用于液压缸的耐磨金属涂层的制备方法，具体制备方法如下：
步骤（1）：将碳、镁、镓、钒、镍、锰、铝、铜、钙、钼和铁元素放入熔炼炉中，然后将炉温升至658℃后，保温2小时，然后将温度升至1358℃，放入钛、溴、镧、钕、铈元素，搅拌均匀，保温4小时，然后空冷至455℃，再空冷至室温；
步骤（2）：将温度增加至1428℃，并放入助剂，保温4h，全程吹氮气搅拌，然后将温度降至为775℃；然后水冷以18℃/s的速度冷却至226℃，然后空冷至室温；
步骤（3）：将步骤（2）得到的金属放入球磨机中，将温度增加至540℃，保温2小时，然后启动球磨机磨粉，再将温度增加至625℃，保温1.2小时，在降低至356℃，粉碎，过100目筛，得粉末颗粒C；
步骤（4）：将步骤（3）中的粉末颗粒C喷涂至液压缸表面厚度为0.9mm，然后加热至760℃，保温1.2小时，再将温度降至430℃，保温1.2小时，空冷至室温即可。
本发明的有益效果是：该涂层不仅强度高，韧性好，耐震动，耐摩擦能力强，耐腐蚀，提高液压缸的耐摩擦能力，吸附性好，不易脱落，增加液压缸的用寿命长，并且还提供其制备方法，方法简单，提高生产效率；其中涂层中加入钒元素，能提高耐腐蚀性和强度，加入钨元素，在热处理中能细化晶粒，可加大其强度、韧性、抗腐蚀、耐磨和承受冲击负荷的等，加入钛和铜元素，能细化晶粒和降低其过热敏感性及回火脆性，提高强度，可提高抗大气腐蚀及高温下抗氢、氮、氨腐蚀，加入镍元素，能提高其耐磨才能力和增加其强度，提高其熔点，增加抗高温的能力和抗氧化能力；并且加入稀土元素中的镧、钕、钷、铕、钆元素，能在热处理过程中细化晶粒，形成致密的晶体结构，增加涂层的强度和耐摩擦性能，并且还在涂层中添加助剂，在助剂中添加了石墨粉、金刚石粉和二氧化钛等，能在生产过程中起到催化剂的作用，提高生产效率和增加涂层的强度和耐腐蚀性能。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供的一种用于液压缸的耐磨金属涂层，该用于液压缸的耐磨金属涂层的组分按质量百分比为：碳：0.05%，镁：1.06%，镓：2.05%，钒：1.13%，镍：12.33%，锰：0.03%，铝：0.12%，铜：2.44%，钙：2.36%，钼：0.42%，钛：2.32%，溴：0.22%，镧：2.35%，钕：3.14%，铈：2.23%，助剂：2.21%，余量为铁；
所述助剂的组分按重量份数计为：机膨润土：3份，粘土：6份，去离子水：30份，铝粉：5份，二氧化硅：1份，滑石粉：20份；
所述助剂的制备方法为：将机膨润土、粘土混合并加热至500℃，然后空冷至室温，然后粉碎，过70目筛，得到粉末A，然后铝粉、二氧化硅、滑石粉混合并加热至420℃，然后空冷至室温，然后粉碎，过70目筛，得到粉末B，将粉末A与粉末B混合，搅拌30分钟，然后加入去离子水搅拌反应60分钟，然后过滤，干燥，粉碎，过100目筛，在氮气氛围下，加热至850℃下煅烧3个小时后，空冷至室温，然后粉碎，过200目筛，即可得到助剂；
该用于液压缸的耐磨金属涂层的制备方法，具体制备方法如下：
步骤（1）：将碳、镁、镓、钒、镍、锰、铝、铜、钙、钼和铁元素放入熔炼炉中，然后将炉温升至650℃后，保温1小时，然后将温度升至1350℃，放入钛、溴、镧、钕、铈元素，搅拌均匀，保温3小时，然后空冷至450℃，再空冷至室温；
步骤（2）：将温度增加至1420℃，并放入助剂，保温3h，全程吹氮气搅拌，然后将温度降至为770℃；然后水冷以17℃/s的速度冷却至220℃，然后空冷至室温；
步骤（3）：将步骤（2）得到的金属放入球磨机中，将温度增加至520℃，保温1小时，然后启动球磨机磨粉，再将温度增加至620℃，保温1小时，在降低至350℃，粉碎，过100目筛，得粉末颗粒C；
步骤（4）：将步骤（3）中的粉末颗粒C喷涂至液压缸表面厚度为0.8mm，然后加热至750℃，保温1小时，再将温度降至420℃，保温1小时，空冷至室温即可。
实施例2
本实施例提供的一种用于液压缸的耐磨金属涂层，该用于液压缸的耐磨金属涂层的组分按质量百分比为：碳：0.07%，镁：1.08%，镓：2.08%，钒：1.15%，镍：12.35%，锰：0.05%，铝：0.15%，铜：2.46%，钙：2.38%，钼：0.44%，钛：2.35%，溴：0.25%，镧：2.38%，钕：3.16%，铈：2.25%，助剂：2.24%，余量为铁；
所述助剂的组分按重量份数计为：机膨润土：5份，粘土：8份，去离子水：45份，铝粉：7份，二氧化硅：3份，滑石粉：25份；
所述助剂的制备方法为：将机膨润土、粘土混合并加热至500℃，然后空冷至室温，然后粉碎，过70目筛，得到粉末A，然后铝粉、二氧化硅、滑石粉混合并加热至420℃，然后空冷至室温，然后粉碎，过70目筛，得到粉末B，将粉末A与粉末B混合，搅拌30分钟，然后加入去离子水搅拌反应60分钟，然后过滤，干燥，粉碎，过100目筛，在氮气氛围下，加热至850℃下煅烧3个小时后，空冷至室温，然后粉碎，过200目筛，即可得到助剂；
该用于液压缸的耐磨金属涂层的制备方法，具体制备方法如下：
步骤（1）：将碳、镁、镓、钒、镍、锰、铝、铜、钙、钼和铁元素放入熔炼炉中，然后将炉温升至660℃后，保温3小时，然后将温度升至1360℃，放入钛、溴、镧、钕、铈元素，搅拌均匀，保温5小时，然后空冷至460℃，再空冷至室温；
步骤（2）：将温度增加至1430℃，并放入助剂，保温5h，全程吹氮气搅拌，然后将温度降至为780℃；然后水冷以19℃/s的速度冷却至230℃，然后空冷至室温；
步骤（3）：将步骤（2）得到的金属放入球磨机中，将温度增加至550℃，保温3小时，然后启动球磨机磨粉，再将温度增加至630℃，保温2小时，在降低至360℃，粉碎，过100目筛，得粉末颗粒C；
步骤（4）：将步骤（3）中的粉末颗粒C喷涂至液压缸表面厚度为1.2mm，然后加热至770℃，保温2小时，再将温度降至450℃，保温2小时，空冷至室温即可。
实施例3
本实施例提供的一种用于液压缸的耐磨金属涂层，该用于液压缸的耐磨金属涂层的组分按质量百分比为：碳：0.06%，镁：1.07%，镓：2.07%，钒：1.14%，镍：12.34%，锰：0.04%，铝：0.13%，铜：2.45%，钙：2.37%，钼：0.43%，钛：2.34%，溴：0.24%，镧：2.37%，钕：3.15%，铈：2.24%，助剂：2.23%，余量为铁；
所述助剂的组分按重量份数计为：机膨润土：4份，粘土：7份，去离子水：35份，铝粉：6份，二氧化硅：2份，滑石粉：22份；
所述助剂的制备方法为：将机膨润土、粘土混合并加热至500℃，然后空冷至室温，然后粉碎，过70目筛，得到粉末A，然后铝粉、二氧化硅、滑石粉混合并加热至420℃，然后空冷至室温，然后粉碎，过70目筛，得到粉末B，将粉末A与粉末B混合，搅拌30分钟，然后加入去离子水搅拌反应60分钟，然后过滤，干燥，粉碎，过100目筛，在氮气氛围下，加热至850℃下煅烧3个小时后，空冷至室温，然后粉碎，过200目筛，即可得到助剂；
该用于液压缸的耐磨金属涂层的制备方法，具体制备方法如下：
步骤（1）：将碳、镁、镓、钒、镍、锰、铝、铜、钙、钼和铁元素放入熔炼炉中，然后将炉温升至658℃后，保温2小时，然后将温度升至1358℃，放入钛、溴、镧、钕、铈元素，搅拌均匀，保温4小时，然后空冷至455℃，再空冷至室温；
步骤（2）：将温度增加至1428℃，并放入助剂，保温4h，全程吹氮气搅拌，然后将温度降至为775℃；然后水冷以18℃/s的速度冷却至226℃，然后空冷至室温；
步骤（3）：将步骤（2）得到的金属放入球磨机中，将温度增加至540℃，保温2小时，然后启动球磨机磨粉，再将温度增加至625℃，保温1.2小时，在降低至356℃，粉碎，过100目筛，得粉末颗粒C；
步骤（4）：将步骤（3）中的粉末颗粒C喷涂至液压缸表面厚度为0.9mm，然后加热至760℃，保温1.2小时，再将温度降至430℃，保温1.2小时，空冷至室温即可。
以上实施例中制造的涂层不仅强度高，韧性好，耐震动，耐摩擦能力强，耐腐蚀，提高液压缸的耐摩擦能力，吸附性好，不易脱落，增加液压缸的用寿命长，并且还提供其制备方法，方法简单，提高生产效率。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。