一种农业机械易损件的电火花沉积碳化钛耐磨涂层的制备方法和涂层

本发明属于表面工程，更具体地，涉及一种农业机械易损件的电火花沉积碳化钛耐磨涂层的制备方法和涂层。

背景技术：

1、随着现代农业技术的发展，农业机械也得到了快速发展。目前，农业机械种类很多，如拖拉机、收割机、脱粒机、插秧机等，这些农业机械不仅可以降低农民的劳作强度，还可以提升农业生产效率，但是，农机零部件的磨损现象仍普遍存在于生产过程，得不到有效解决。农机的工作效率和能耗水平取决于多种因素，其中包括零部件的摩擦磨损。农业机械的涉土部件通常在恶劣的工作环境下工作，直接接触土壤等磨料颗粒会导致严重的磨损。因此土壤对这些部件的磨损是一个突出的问题。钢材磨损问题是一个世界性的问题。每年因磨损而消耗的钢材约占世界钢铁总产量的10％。

2、表面工程技术是一种用于改变材料表面特性的技术。它被广泛地应用于许多领域。它可以改善材料的性能，如耐磨性、耐腐蚀性、抗氧化性、耐热性、电绝缘性等。它还可以改变材料的表面特性，如表面能、表面张力、表面粗糙度、表面疏水性等。

3、因此，目前亟待提出一种用于农业机械易损件的电火花沉积碳化钛耐磨涂层及其制备方法。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对现有技术的不足，提出一种农业机械易损件的电火花沉积碳化钛耐磨涂层的制备方法和涂层。本发明的碳化钛涂层摩擦系数较小、耐磨性高、具有一定厚度。

2、为了实现上述目的，本发明一方面提供了一种农业机械易损件的电火花沉积碳化钛耐磨涂层的制备方法，所述方法包括：

3、在氩气保护条件下，利用碳化钛电极在经过打磨和清洗的基体表面进行电火花沉积，得到碳化钛涂层。

4、根据本发明，优选地，所述氩气保护的氩气进气流量为7-10l/min。

5、根据本发明，优选地，以所述碳化钛电极的总重量计，镍的含量为1-2％，其余为碳化钛。

6、根据本发明，优选地，所述基体为316l不锈钢基体。

7、根据本发明，优选地，所述基体的厚度为0.5-1.5mm；所述碳化钛涂层的厚度为15-65μm。

8、根据本发明，优选地，所述打磨为按照150#、400#、800#、1200#、1500#、2000#的砂纸规格对所述基体进行逐级打磨。

9、根据本发明，优选地，所述清洗包括将经过所述打磨的基体利用丙酮和酒精的混合液进行超声清洗。

10、根据本发明，优选地，所述超声清洗的时间为2.5-3.5min。

11、根据本发明，优选地，所述电火花沉积的工艺参数包括：输出电容为1000-4000μf，输出电压为12-24v，沉积时间为60-150s。

12、本发明另一方面提供了所述的农业机械易损件的电火花沉积碳化钛耐磨涂层的制备方法制备得到的碳化钛涂层。

13、本发明的技术方案的有益效果如下：

14、1、本发明制备出的碳化钛涂层与316l奥氏体不锈钢基体为结合力强的冶金结合，由于电火花沉积的热输入低，涂层与基体之间的热影响区很小，在金相显微镜下观察不到明显的热影响区。

15、2、本发明制备出的碳化钛涂层含有碳化钛相与钛二碳零点零六相(ti2c0.06)，能够进一步提高涂层的力学性能，使涂层具有高硬度，其硬度在1243hv0.1。

16、3、本发明制备出的碳化钛涂层具有优异的减摩耐磨效果，摩擦系数约为0.315。

17、4、本发明的制备工艺简便，容易实现工业化应用。

18、本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。

技术特征：

1.一种农业机械易损件的电火花沉积碳化钛耐磨涂层的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的农业机械易损件的电火花沉积碳化钛耐磨涂层的制备方法，其中，所述氩气保护的氩气进气流量为7-10l/min。

3.根据权利要求1所述的农业机械易损件的电火花沉积碳化钛耐磨涂层的制备方法，其中，以所述碳化钛电极的总重量计，镍的含量为1-2％，其余为碳化钛。

4.根据权利要求1所述的农业机械易损件的电火花沉积碳化钛耐磨涂层的制备方法，其中，所述基体为316l奥氏体不锈钢基体。

5.根据权利要求1所述的农业机械易损件的电火花沉积碳化钛耐磨涂层的制备方法，其中，所述基体的厚度为0.5-1.5mm；所述碳化钛涂层的厚度为15-65μm。

6.根据权利要求1所述的农业机械易损件的电火花沉积碳化钛耐磨涂层的制备方法，其中，所述打磨为按照150#、400#、800#、1200#、1500#、2000#的砂纸规格对所述基体进行逐级打磨。

7.根据权利要求1所述的农业机械易损件的电火花沉积碳化钛耐磨涂层的制备方法，其中，所述清洗包括将经过所述打磨的基体利用丙酮和酒精的混合液进行超声清洗。

8.根据权利要求7所述的农业机械易损件的电火花沉积碳化钛耐磨涂层的制备方法，其中，所述超声清洗的时间为2.5-3.5min。

9.根据权利要求1所述的农业机械易损件的电火花沉积碳化钛耐磨涂层的制备方法，其中，所述电火花沉积的工艺参数包括：输出电容为1000-4000μf，输出电压为12-24v，沉积时间为60-150s。

10.根据权利要求1-9中任意一项所述的农业机械易损件的电火花沉积碳化钛耐磨涂层的制备方法制备得到的碳化钛涂层。

技术总结
本发明属于表面工程技术领域，公开了一种农业机械易损件的电火花沉积碳化钛耐磨涂层的制备方法和涂层。所述方法包括：在氩气保护条件下，利用碳化钛电极在经过打磨和清洗的基体表面进行电火花沉积，得到碳化钛涂层。本发明的碳化钛涂层摩擦系数较小、耐磨性高、具有一定厚度。

技术研发人员：李菊英,廖逸,董仕节,罗平,魏士凯
受保护的技术使用者：武汉轻工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15