一种司太立合金涂层及其制备方法与流程

本发明涉及表面工程的，具体而言，涉及一种司太立合金涂层及其制备方法。

背景技术：

1、高温腐蚀和高温磨损均是材料损伤的主要原因。常用的耐磨蚀涂层如司太立合金涂层具有良好的耐磨蚀性能，凭借其优异性能，司太立合金涂层的应用范围日渐扩大，涉及航天航空、机械阀门、医疗器械、木材切割、燃气轮机、军工国防、增材制造等领域。

2、司太立合金的造价相对较低，所以，进一步提高司太立合金涂层的耐磨蚀性能，以扩大其应用范围，以及替代某些贵重材料，均具有十分重要的意义。

技术实现思路

1、本发明的第一个目的在于提供一种司太立合金涂层制备方法，以解决现有技术中存在的司太立合金涂层的耐磨蚀性能需进一步提高的技术问题。

2、本发明提供的司太立合金涂层制备方法，包括以下步骤：

3、预热及保温：将原司太立合金涂层及其基材放入真空炉内预热至100～300℃并进行保温，且涂层厚度与基材厚度的比值为厚度比值，保温时长与所述厚度比值与正相关；

4、半重熔及凝固：以司太立合金的熔点的20％～35％的温度作为重熔温度，对涂层表面进行重熔并待熔液凝固；

5、待第1道次半重熔及凝固结束且涂层冷却至100～300℃时，再按上述步骤进行n道次半重熔及凝固，其中，n为自然数，且0≤n≤5；

6、冷却：所有道次半重熔及凝固结束后，使涂层冷却至室温，得到所述司太立合金涂层。

7、进一步地，n的取值范围为：2≤n≤5。

8、进一步地，若k≤1/5，则保温时长为30～60min；

9、若1/5＜k＜1/2，则保温时长为90～150min，优选地，保温时长为120min；

10、若1/2≤k≤1，则保温时长为保温时长为180～210min，优选地，200min；

11、若k＞1，则保温时长为240～300min，优选地，保温时长为250min；其中，k为所述厚度比值。

12、进一步地，预热及保温过程中，控制所述原司太立合金涂层及其基材的升温速率均不高于100℃/h。

13、进一步地，预热及保温过程中，均向所述真空炉内通入保护气体，且控制保护气体流量为0.5～5ml/min。

14、进一步地，半重熔及凝固过程中，均对熔融表面进行吹保护气体，且控制保护气体流量不低于15ml/min。

15、进一步地，半重熔过程中，对涂层进行激光重熔或者感应加热重熔。

16、进一步地，预热前，将所述原司太立合金涂层的表面清洗至表面粗糙度ra不高于100。

17、进一步地，清洗时，使用丙酮对所述原司太立合金涂层的表面进行清洗。

18、本发明提供的司太立合金涂层制备方法，能够产生以下有益效果：

19、本发明提供的司太立合金涂层制备方法，以低于司太立合金熔点的温度对既有司太立合金涂层进行重熔，使司太立合金涂层的晶粒变得更加细小、与基材的结合也更好，在磨蚀作用下，其重量损失减小一半以上，所以，本发明提供的司太立合金涂层制备方法，能够显著提高司太立合金涂层的耐磨蚀性能，对司太立合金的充分应用具有重要意义。

20、本发明的第二个目的在于提供一种司太立合金涂层，以解决现有技术中存在的司太立合金涂层的耐磨蚀性能需进一步提高的技术问题。

21、本发明提供的司太立合金涂层，由上述的司太立合金涂层制备方法制得。本发明提供的司太立合金涂层，与既有司太立合金涂层相比，晶粒更加细小、与基材的结合也更好，在磨蚀作用下，重量损失减小一半以上，耐磨蚀性能显著提高，适于广泛应用。

技术特征：

1.一种司太立合金涂层制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的司太立合金涂层制备方法，其特征在于，n的取值范围为：2≤n≤5。

3.根据权利要求1或2所述的司太立合金涂层制备方法，其特征在于，

4.根据权利要求1或2所述的司太立合金涂层制备方法，其特征在于，预热及保温过程中，控制所述原司太立合金涂层及其基材的升温速率均不高于100℃/h。

5.根据权利要求1或2所述的司太立合金涂层制备方法，其特征在于，预热及保温过程中，均向所述真空炉内通入保护气体，且控制保护气体流量为0.5～5ml/min。

6.根据权利要求1或2所述的司太立合金涂层制备方法，其特征在于，半重熔及凝固过程中，均对熔融表面进行吹保护气体，且控制保护气体流量不低于15ml/min。

7.根据权利要求1或2所述的司太立合金涂层制备方法，其特征在于，半重熔过程中，对涂层进行激光重熔或者感应加热重熔。

8.根据权利要求1或2所述的司太立合金涂层制备方法，其特征在于，预热前，将所述原司太立合金涂层的表面清洗至表面粗糙度ra不高于100。

9.根据权利要求8所述的司太立合金涂层制备方法，其特征在于，清洗时，使用丙酮对所述原司太立合金涂层的表面进行清洗。

10.一种司太立合金涂层，其特征在于，由权利要求1-9任一项所述的司太立合金涂层制备方法制得。

技术总结
本发明提供一种司太立合金涂层及其制备方法，涉及表面工程领域。该制备方法包括：预热及保温：将原司太立合金涂层及其基材放入真空炉内预热至100～300℃并进行保温，且涂层厚度与基材厚度的比值为厚度比值，保温时长与厚度比值正相关；半重熔及凝固：以司太立合金的熔点的20％～35％的温度作为重熔温度，对涂层表面进行重熔并待熔液凝固；待第1道次半重熔及凝固结束且涂层冷却至100～300℃时，再进行N道次半重熔及凝固，N为自然数，0≤N≤5；冷却：所有道次半重熔及凝固结束后，使涂层冷却至室温，得到司太立合金涂层。该制备方法，使司太立合金涂层的晶粒变得更加细小、与基材的结合也更好，在磨蚀作用下，重量损失减小一半以上，耐磨蚀性能显著提高。

技术研发人员：常哲,杨小金,米紫昊,刘福广,刘国刚,许有海,黄进刚,杨二娟,李勇,张周博,刘刚,林崴,秦建柱,黄俊谐,王亮
受保护的技术使用者：西安热工研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14