一种钛及钛合金表面抗氧化耐磨损复合涂层及其制备方法技术

针对现有技术中钛合金表面抗高温氧化、提高耐磨性能的保护层存在的问题，本发明专利技术提供了一种钛及钛合金表面抗氧化耐磨损复合涂层及其制备方法，属于表面处理技术领域。该复合涂层由内层隔氧层和外层耐磨抗氧化层组成；隔氧层为富铝的渗铝层，其主要成分为TiAl3，耐磨抗氧化层为成分是Al2O3和TiO2的高硬度陶瓷。该方法包括1、钛或钛合金表面预处理；2、钛或钛合金表面渗铝处理；3、钛或钛合金表面微弧氧化处理。该方法简单，适合工业化使用；该复合涂层抗高温氧化性能要好于现有防护涂层，解决了普通渗铝形成贯穿性裂纹和喷涂层结合力低的问题，解决了钛合金普通微弧氧化硬度不足、氮化改性层较薄等问题，满足大部分钛合金零部件对耐磨性的要求。

【技术实现步骤摘要】
一种钛及钛合金表面抗氧化耐磨损复合涂层及其制备方法
本专利技术属于表面处理
，特别涉及一种钛及钛合金表面抗氧化耐磨损复合涂层及其制备方法。
技术介绍
钛及钛合金具密度低、耐蚀性好、比强度高等优点，在航空航天、化工、生物医学等领域得到广泛的应用。然而钛及钛合金零部件在使用过程表面性能明显不足，主要表现在两个方面：(1)钛及钛合金表面硬度低、抗磨损性能差，特别是对微动磨损十分敏感；(2)在高温条件(高于600℃)，抗氧化性能不足，发生严重的氧化现象，导致零部件性能下降，甚至断裂。因此，钛及钛合金的使用范围受到很大的限制。目前，提高钛合金抗高温氧化性的主要方法有：渗铝、气相沉积涂层和搪瓷涂层。其中，渗铝是最有效的做法，但渗铝存在一个致命的缺点，就是在渗铝层上存在一定数量的由膨胀系数不匹配而引起的裂纹，这些裂纹成为高温环境与钛合金基体相接触的通道，使渗铝层失去其所具有的防护功能，造成钛合金基体发生局部灾难性氧化。在提高钛合金耐磨性能方面主要有渗氮、渗氧、喷涂等方法。渗氮也是是最常用的方法之一，但渗氮层存在一定的缺陷：处理温度高、时间长，对材料的性能造成影响；而且深大层很薄，在很多应用领本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钛及钛合金表面抗氧化耐磨损复合涂层，其特征在于，所述复合涂层由内层隔氧层和外层耐磨抗氧化层组成；其中，所述的隔氧层为富铝的渗铝层，其主要成分为TiAl3，从钛或钛合金基体到该隔氧层，铝的含量成梯度增加；所述耐磨抗氧化层为成分是Al2O3和TiO2的高硬度陶瓷。

【技术特征摘要】
1.一种钛及钛合金表面抗氧化耐磨损复合涂层，其特征在于，所述复合涂层由内层隔氧层和外层耐磨抗氧化层组成；其中，所述的隔氧层为富铝的渗铝层，其主要成分为TiAl3，从钛或钛合金基体到该隔氧层，铝的含量成梯度增加；所述耐磨抗氧化层为成分是Al2O3和TiO2的高硬度陶瓷，为将表面含有渗铝层的钛或钛合金基体经常规的微弧氧化处理，在渗铝涂层表面生长出的耐磨抗氧化陶瓷层。2.权利要求1所述的一种钛及钛合金表面抗氧化耐磨损复合涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)钛或钛合金表面预处理用热碱溶液或有机溶剂清洗除去钛或钛合金表面油污，再用酸液酸洗除去其表面的氧化皮，最后将其冲洗干净并干燥；(2)钛或钛合金表面渗铝处理将经预处理的钛或钛合金浸入铝熔融液里浸镀，获得铝镀层；再将钛或钛合金置于加热炉中热扩散处理后，空冷至室温，钛或钛合金表面获得富铝的渗铝涂层；(3)钛或钛合金表面微弧氧化处理将表面含有渗铝涂层的钛或钛合金经...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵晖，王小辉，李玉海，
申请(专利权)人：沈阳理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21