一种镍合金200um涂层的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及防护技术领域，特别设及一种儀合金200um涂层的制备方法。
【背景技术】
[0002] 在热喷涂技术中等离子喷涂占据着最重要的地位。涂层平整光滑，可精确控制厚 度。等离子涂层孔隙率低，结合度高，结合强度高。涂层更厚、更硬、更具防腐效果。由于 喷涂过程对基体的热影响小，基体组织不会发生变化。等离子喷涂是热喷涂技术领域中极 为重要的一项工艺技术，当代各种热喷涂材料大部分都可W通过等离子喷涂技术制备成性 能良好的涂层。等粒子喷涂是利用等离子弧进行的，等离子弧是压缩电弧，与自由电弧相比 较，其弧柱细，电流密度大，气体电离度高，因此具有溫度高，能量集中，弧稳定性好等特点。 由于等离子喷涂火焰溫度极高、速度极快，几乎可W烙化并喷涂任何材料，形成的涂层具有 结合强度较高、孔隙率低且喷涂效率高、使用范围广等优点，故在航空、冶金、机械、机车车 辆等方面得到广泛的应用。等离子喷涂不足是在喷涂层较厚时，可发生开裂。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是，提供一种儀合金200um涂层的制备方法，其方法简单，原料易 得，综合性能好，应用广泛。
[0004] 等离子喷涂选用Ni60为基础粉，采用等离子喷涂方法对汽车齿轮轴20CrMnTi表 面进行喷涂。在Ni60基础粉中添加Mo、CoXr金属粉，每种金属粉的添加量为0-15%，分成 6个实验组，按均匀设计实验，每组金属Ni60粉的最小量在67%-88%之间。涂层厚200um等 离子喷涂Ni60、Co、化、Mo的在20CrMnTi。喷焊时若采用中小型喷焊枪时，宜选用-150目 的的粉，采用大型喷焊枪时宜-150 / + 320目的粉。试验用的金属儀粉选自浙江亚通焊材 有限公司。 阳0化]金属钢（Mo)粉的烙点高达2625Γ，耐热性好，在常溫下表面形成氧化膜而纯化， 对酸、碱和烙融金属有很高的抗蚀能力。钢具有自粘结性能，可应用于粘结底层材料也可作 为功能性涂层使用。Ni-Mo合金主要在还原性介质腐蚀的条件下使用。它是耐盐酸腐蚀的 最好的一种合金，但在有氧和氧化剂存在时，耐蚀性会显著下降。试验用的金属钢粉选自北 矿新材料科技有限公司。
[0006] 金属钻（Co)粉作为耐磨涂层，其高的硬度、良好的耐磨性和良好的初性，广泛应 用于航空航天冶金、电力及其机械领域增强基体金属的耐磨性，或作为磨损部件的修复。喷 涂WC-Co涂层具有较高的硬度和耐磨性，广泛地应用于许多领域，如煤气管道监测设备上 的滑靴W及飞机的发动机、轴、齿轮等耐磨部件。WC是一种高硬度相，Co是金属粘结剂，把 WC颗粒粘结在一起。在WC-Co基合金中，随着WC含量的增加，合金的耐磨性增加。涂层组 织和性能的优劣受许多因素的影响，如原始喷涂粉末的制造过程和性能、基体材料的选择 及热喷涂工艺过程等。试验用的金属钻粉选自北矿新材料科技有限公司。
[0007] 金属铭（化）粉具有固溶强化作用和纯化作用，能提高耐蚀性能和抗高溫氧化性 能；富余的铭容易与碳、棚形成碳化铭、棚化铭硬质相从而提高合金硬度和耐磨性。Ni-化 合金也就是儀基耐热合金，主要在氧化性介质条件下使用。抗高溫氧化和含硫、饥等气体的 腐蚀，其耐蚀性随铭含量的增加而增强。运类合金也具有较好的耐氨氧化物（化0H、K0H)腐 蚀和耐应力腐蚀的能力。试验用的金属铭粉选自北矿新材料科技有限公司。
[0008] 采用的技术方案是： 一种儀合金200um涂层的制备方法，其特征在于：首先对工件的进行热处理，然后取各 种金属粉按比例配置合金粉并揽拌均匀，最后采用等离子喷涂的方法在工件表面喷涂一层 合金层；具体步骤如下： 一、 对金属工件的外表面先用砂纸打磨，再进行喷砂处理； 二、 取金属儀粉、金属钻粉、金属钢粉和金属铭粉按比例均匀混合配置合金粉，其中各 组分按质量百分比计：金属儀粉0-15%、金属钻粉0-15%、金属钢粉0-15%，其余为金属儀 粉； Ξ、将配置好的合金粉采用等离子喷涂的方法在处理过的工件表面喷涂一层200um厚 的合金层。
[0009] 四、喷涂后在试件端面用200#、400#、600#、800#、1000#、1200#和1500#砂纸打磨抛光 后，王水腐蚀后，测试涂层显微硬度和扫描电镜，在试验机上进行磨损，测得磨损量，验证试 验效果很好。
[0010] 步骤二中配置的合金粉，其金属儀粉的含量按质量百分比计最小量为67%。
[0011] 所述的合金粉的粒度要求：金属儀粉150-320目、金属钻粉150-320目、金属钢粉 150-320目和金属铭粉150-320目。
[0012] 金属工件的材质为合金钢UOCrMnTi)。
[0013] 步骤一中对工件的喷涂表面用砂纸打磨的方法为：用200#砂纸打磨。
[0014] 步骤一中对工件表面进行喷砂处理表面，W便涂层结合较好。
[0015] 涂层效果：试验后显微硬度HVmax最大可达2686HV,，验证试验的结果也很好 2686-3362HV。HVmin为1471HV,本研究使用M-200磨损试验机，加载9. 8N，磨损时间为 20min，主轴转速200rad/min;润滑油为10#机油，压力为10N，，最小的磨损量为0. 0018邑， 最大的磨损量为0.030邑。
[0016] 附表1Ni60的理化性能
附表.2Mo、化、CoS种金属喷涂粉的理化性能
本发明的优点在于： 本发明所制备的涂层，综合性能极佳，常用于伴有氧化或热腐蚀性的抗磨损场合，与渗 碳、渗氮、渗棚、锻铭和某些堆焊合金等表面硬化处理后的硬度相当，其自烙性、润湿性和喷 焊性优良，而且烙点比较低，喷焊层具有硬度高、耐蚀、耐磨、耐热特点，难W切削和抗高溫 氧化的综合性能，能够广泛用于冶金、机械、矿山、石油、化工、轻工、汽车等领域易损部件的 修复和保护，能几倍乃至几十倍地提高使用寿命。广泛适用于轴类、阀口、柱塞、密封环、输 送漉、累套、刮板等零件的表面，可W取得了显著的经济效益和社会效益。
【附图说明】
[0017] 图1涂层厚度200um配比为Mol5%，Co6%，Crl2%的20CrMnTi的线扫描分析的 化元素扫描电镜分析图。
[0018] 图2涂层厚