一种NbC强化的大厚度纳米晶耐磨涂层及其制备方法与流程

文档序号:22740214发布日期:2020-10-31 09:22阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种nbc强化的大厚度纳米晶耐磨涂层,其特征是:nbc强化的大厚度纳米晶耐磨涂层包含nbc相和nb在fe中的固溶体相,并且这两相的晶粒尺寸都是纳米级的,所述大厚度纳米晶耐磨涂层中nbc相是电火花沉积过程中原位生成的,nbc相的质量分数大于5.2%,涂层的厚度大于等于50μm,小于等于250μm。

2.一种根据权利要求1所述的一种nbc强化的大厚度纳米晶耐磨涂层的制备方法,其特征是采用电火花沉积工艺对该涂层进行制备,具体的工艺步骤如下:

(1)对将用于电火花沉积的基体材料进行表面处理,包括除锈,除油,如果表面有裂纹,先进行车削以消除裂纹层,所述基体材料是碳元素的质量分数为0.02%≤cwt%≤1.1%,并以渗碳体为强化相的钢铁材料;

(2)采用纯nb棒作为电极材料进行电火花沉积,沉积过程中采用惰性气体进行保护,沉积的具体工艺参数为:输出功率为500~3000w,输出电压为100~300v,沉积速率为0.5-10min/cm2

(3)采用碳的质量分数大于等于0.8%,小于等于6.1%,并以渗碳体为强化相的钢铁材料作为电极材料在上一步骤中制备获得的涂层表面进行电火花沉积;

(4)采用纯nb棒作为电极材料在上一步骤中制备获得的涂层表面进行电火花沉积,沉积过程中采用惰性气体进行保护,沉积的具体工艺参数为:输出功率为500~3000w,输出电压为100~300v,沉积速率为0.5-10min/cm2

(5)依次重复上述第(3)和第(4)步骤,直到达到涂层厚度的要求。

3.根据权利要求2所述的一种nbc强化的大厚度纳米晶耐磨涂层的制备方法,其特征是:所述纳米晶耐磨涂层中nbc相形成时其碳元素来自于以渗碳体为强化相的钢铁基体材料和电极材料。

4.根据权利要求3所述的一种nbc强化的大厚度纳米晶耐磨涂层的制备方法,其特征是:所述以渗碳体为强化相的钢铁基体材料中碳元素的质量分数为,0.1%≤cwt%≤1.0%。


技术总结
本发明公开了一种NbC强化的大厚度纳米晶耐磨涂层及其制备方法,属于耐磨涂层领域。本发明中所述涂层包含NbC相和Nb在Fe中的固溶体相,并且这两种物相的晶粒尺寸都是纳米级的。其制备过程包括选用以渗碳体为强化相的钢铁材料(0.02%≤C wt%≤1.1%)为基体材料,对基体材料进行表面处理,以纯Nb棒和渗碳体为强化相的钢铁材料(0.8%≤C wt%≤6.1%)为电极材料,采用电火花沉积在基体材料表面进行交替沉积。本发明中形成高硬度NbC相的碳元素来自于基体材料和钢铁电极材料,并且通过电火花沉积极快的冷却速率获得了纳米晶涂层,不但能形成无缺陷,大厚度的涂层,而且涂层具有高硬度,优异的耐磨耐性等优点。

技术研发人员:魏祥;陈志国;杨泽壬;郝鹏磊
受保护的技术使用者:湖南人文科技学院
技术研发日:2020.08.10
技术公布日:2020.10.30
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