本发明涉及一种钛合金3d打印件表面耐磨损涂层的制备方法，属于材料表面改性技术领域。
背景技术：
钛合金（tc4）具有较高的比强度、优良的耐蚀性和生物相容性，在航空航天、化学、石油化工和生物医疗等领域得到了广泛的应用，但在长期服役过程中，钛合金表面摩擦性能较差，摩擦系数高且不稳定，大大限制了钛合金的应用和发展。目前，针对钛合金的摩擦性能提高的研究主要采用激光熔覆、磁控溅射、离子注入等表面改性方法，主要通过在钛合金表面形成耐磨涂层实现摩擦性能的提高。但上述改性方法在改变钛合金表层组织的同时，必然会给基体带来消极影响（如热应力增加和试样变形等）。因此，在保留钛合金原有优异性能的基础上，通过某种冷加工表面改性手段进一步提高tc4打印件表面摩擦学性能，对钛合金材料的进一步应用具有重要意义。
技术实现要素：
本发明的目的是为了解决上述问题，提供了一种制备方法简单，步骤易于操作的钛合金3d打印件表面耐磨损涂层的制备方法。
本发明采用如下技术方案：一种钛合金3d打印件表面耐磨损涂层的制备方法，包括如下步骤：
（1）钛合金tc4粉末的处理：选用球形钛合金tc4粉末为打印材料，钛合金tc4粉末的粒径大小为4-70μm，放入真空干燥箱中进行干燥处理，得到充分干燥的钛合金tc4粉末；
（2）钛合金3d打印试样制备：将干燥的钛合金tc4粉末加入激光选区熔化（slm）供粉仓中，设置合理的激光扫描参数，激光逐层扫描堆积，直至试样成形，将成形件剥离，对成形件磨抛处理并清洗得到钛合金3d打印试样；
（3）氧化石墨烯粉末处理：将氧化石墨烯粉末进行干燥处理，将干燥氧化石墨烯加入摩擦诱导部件中，施加5-10n压力预压3-5min，使其紧密均匀地铺在摩擦诱导部件内部；
（4）摩擦诱导工艺：将步骤（2）所得钛合金3d打印试样固定在摩擦磨损试验机上，将摩擦诱导部件紧压在钛合金3d打印试样表面，加压使氧化石墨烯粉末作用在钛合金3d打印试样表面，沿规划好的路径进行往复摩擦诱导操作，使氧化石墨烯粉末渗入至钛合金3d打印试样中；
（5）后处理工艺：利用去离子水对步骤（4）获得的试样清洗，并用吹风机吹干。
进一步的，所述步骤（1）中真空干燥箱的温度为100-120℃，干燥时间为2.5-3.5h。
进一步的，所述步骤（2）中的激光扫描参数为：激光功率180-220w、扫描速度1200-1400mm/s、扫描间距为110-150μm、扫描厚度28-32μm。
进一步的，所述步骤（2）样件成形过程中采用氩气保护，并采用线切割工艺将工件剥离。
进一步的，所述步骤（2）中成形件采用氧化铝抛光液进行抛光处理，最后利用乙醇溶液清洗，吹干。
进一步的，所述步骤（2）中钛合金3d打印样件依次用1000#、1200#、1500#及2000#的砂纸进行磨削处理。
进一步的，所述步骤（4）中摩擦诱导部件顶端对粉末预压压力为5-10n，工作压力为12-15n。
本发明的有益效果：由于氧化石墨烯具有单一原子层二维结构和优异的力学性能，在摩擦诱导过程中，摩擦力使得氧化石墨烯在钛合金基体材料表面层状堆积，减少磨屑，提高基底材料的摩擦学性能，本发明中通过摩擦诱导方式诱导氧化石墨烯渗入钛合金打印件表面，充分利用了氧化石墨烯的优良品质，在增加钛合金3d打印件摩擦学性能的同时，保留了钛合金原有的优异性能，最终得到具有良好表面耐磨损性能的氧化石墨烯涂层钛合金3d打印材料。
具体实施方式
下面将结合具体实施例对本发明作进一步的描述。
实施例一：
一种钛合金3d打印件表面耐磨损涂层的制备方法，包括如下步骤：
（1）钛合金tc4粉末的处理：选用球形钛合金tc4粉末为打印材料，钛合金tc4粉末的粒径大小为4-70μm，放入真空干燥箱中进行干燥处理，真空干燥箱的温度为100℃，干燥时间为3.5h，得到充分干燥的钛合金tc4粉末；
（2）钛合金3d打印试样制备：将干燥的钛合金tc4粉末加入激光选区熔化（slm）供粉仓中，设置合理的激光扫描参数，激光功率180w、扫描速度1400mm/s、扫描间距为110μm、扫描厚度32μm，激光逐层扫描堆积，直至试样成形，将成形件剥离，对成形件磨抛处理并清洗得到钛合金3d打印试样，样件成形过程中采用氩气保护，并采用线切割工艺将工件剥离，成形件采用氧化铝抛光液进行抛光处理，最后利用乙醇溶液清洗，吹干，钛合金3d打印样件依次用1000#、1200#、1500#及2000#的砂纸进行磨削处理；
（3）氧化石墨烯粉末处理：将氧化石墨烯粉末进行干燥处理，将干燥氧化石墨烯加入摩擦诱导部件中，施加5n压力预压5min，使其紧密均匀地铺在摩擦诱导部件内部；
（4）摩擦诱导工艺：将步骤（2）所得钛合金3d打印试样固定在摩擦磨损试验机上，将摩擦诱导部件紧压在钛合金3d打印试样表面，加压使氧化石墨烯粉末作用在钛合金3d打印试样表面，沿规划好的路径进行往复摩擦诱导操作，使氧化石墨烯粉末渗入至钛合金3d打印试样中；
（5）后处理工艺：利用去离子水对步骤（4）获得的试样清洗，并用吹风机吹干，摩擦诱导部件顶端对粉末预压压力为5n，工作压力为15n。
实施例二：一种钛合金3d打印件表面耐磨损涂层的制备方法，包括如下步骤：
（1）钛合金tc4粉末的处理：选用球形钛合金tc4粉末为打印材料，钛合金tc4粉末的粒径大小为4-70μm，放入真空干燥箱中进行干燥处理，真空干燥箱的温度为110℃，干燥时间为3h，得到充分干燥的钛合金tc4粉末；
（2）钛合金3d打印试样制备：将干燥的钛合金tc4粉末加入激光选区熔化（slm）供粉仓中，设置合理的激光扫描参数，激光功率200w、扫描速度1300mm/s、扫描间距为120μm、扫描厚度30μm，激光逐层扫描堆积，直至试样成形，将成形件剥离，对成形件磨抛处理并清洗得到钛合金3d打印试样，样件成形过程中采用氩气保护，并采用线切割工艺将工件剥离，成形件采用氧化铝抛光液进行抛光处理，最后利用乙醇溶液清洗，吹干，钛合金3d打印样件依次用1000#、1200#、1500#及2000#的砂纸进行磨削处理；
（3）氧化石墨烯粉末处理：将氧化石墨烯粉末进行干燥处理，将干燥氧化石墨烯加入摩擦诱导部件中，施加8n压力预压4min，使其紧密均匀地铺在摩擦诱导部件内部；
（4）摩擦诱导工艺：将步骤（2）所得钛合金3d打印试样固定在摩擦磨损试验机上，将摩擦诱导部件紧压在钛合金3d打印试样表面，加压使氧化石墨烯粉末作用在钛合金3d打印试样表面，沿规划好的路径进行往复摩擦诱导操作，使氧化石墨烯粉末渗入至钛合金3d打印试样中；
（5）后处理工艺：利用去离子水对步骤（4）获得的试样清洗，并用吹风机吹干，摩擦诱导部件顶端对粉末预压压力为8n，工作压力为10n。
实施例三：一种钛合金3d打印件表面耐磨损涂层的制备方法，包括如下步骤：
（1）钛合金tc4粉末的处理：选用球形钛合金tc4粉末为打印材料，钛合金tc4粉末的粒径大小为4-70μm，放入真空干燥箱中进行干燥处理，真空干燥箱的温度为120℃，干燥时间为2.5h，得到充分干燥的钛合金tc4粉末；
（2）钛合金3d打印试样制备：将干燥的钛合金tc4粉末加入激光选区熔化（slm）供粉仓中，设置合理的激光扫描参数，激光功率180-220w、扫描速度1200mm/s、扫描间距为150μm、扫描厚度28μm，激光逐层扫描堆积，直至试样成形，将成形件剥离，对成形件磨抛处理并清洗得到钛合金3d打印试样，样件成形过程中采用氩气保护，并采用线切割工艺将工件剥离，成形件采用氧化铝抛光液进行抛光处理，最后利用乙醇溶液清洗，吹干，钛合金3d打印样件依次用1000#、1200#、1500#及2000#的砂纸进行磨削处理；
（3）氧化石墨烯粉末处理：将氧化石墨烯粉末进行干燥处理，将干燥氧化石墨烯加入摩擦诱导部件中，施加10n压力预压3min，使其紧密均匀地铺在摩擦诱导部件内部；
（4）摩擦诱导工艺：将步骤（2）所得钛合金3d打印试样固定在摩擦磨损试验机上，将摩擦诱导部件紧压在钛合金3d打印试样表面，加压使氧化石墨烯粉末作用在钛合金3d打印试样表面，沿规划好的路径进行往复摩擦诱导操作，使氧化石墨烯粉末渗入至钛合金3d打印试样中；
（5）后处理工艺：利用去离子水对步骤（4）获得的试样清洗，并用吹风机吹干，摩擦诱导部件顶端对粉末预压压力为10n，工作压力为12n。