一种在金属基体表面制备减摩耐磨涂层的方法技术
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于涂层制备
，具体涉及一种在金属基体表面制备减摩耐磨涂层的方法。
技术介绍
在航空航天工业应用领域中，各种金属摩擦构件所承受的载荷、温度、压强、运转速度等在迅速增加。摩擦副在使用过程中由摩擦所导致的磨损失效是其应用的瓶颈，然而仅注力于提高金属运动副表面的硬度，反而在很多情况下会导致对磨件的严重磨损，危害更大，通过对金属运动副进行表面润滑处理可以有效提高航空用金属零部件的使用寿命和可靠性。但是常规的润滑技术已经不能完全满足其在某些极端工况下的使用要求，在金属零件实际承受接触摩擦磨损的表面制备一层具有优异耐磨性能和低摩擦系数的减摩耐磨涂层，可以解决上述问题。对于润滑涂层来讲，涂层的硬度也是很重要的特性之一。从摩擦学上讲，在同等的磨损条件下，熔覆层硬度越低，其耐磨性能要差一些，反之亦然。单一的耐磨涂层由于材质硬，往往在涂层表面存在裂纹，裂纹在磨损过程中是发生疲劳脱落的诱因，一旦发生会对运动副零件将会产生不可修复的破坏，而单一的润滑涂层由于材质软、与基体结合力差等原因，在极端重载荷的工况下，涂层早期就会发生破坏，应用受到制约，因此，在实际生产中，需要兼顾考虑耐磨性能与减摩性能的匹配问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种在金属基体表面制备减摩耐磨涂层的方法，该方法通过激光熔覆的工艺在金属基体表面制备的熔覆骨架具有非常高的...
【技术保护点】
一种在金属基体表面制备减摩耐磨涂层的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、将耐磨粉末与金属粉末按质量比1:(5～10)混合均匀，得到熔覆粉末，所述耐磨粉末为碳化钨粉末、碳化钛粉末、立方氮化硼粉末或金刚石粉末，所述金属粉末为铁粉、钴粉、镍粉或钛粉；步骤二、采用同步送粉的方式，按照预设的网格状扫描轨迹，在气压为0.01MPa～1MPa的氩气保护气氛下，将步骤一中所述熔覆粉末在金属基体(3)表面进行激光熔覆，形成多条横纵交叉的熔覆带(1)，多条横纵交叉的熔覆带(1)构成呈网格状结构的熔覆骨架；所述激光熔覆的激光功率为100W～10KW，光斑直径为0.1mm～6mm，送粉率为1g/min～40g/min，扫描速度为20mm/s～30mm/s；步骤三、采用等离子喷涂工艺、涂覆工艺或化学复合镀工艺向步骤二中具有熔覆骨架的金属基体(3)表面填充润滑相(2)，打磨抛光后在金属基体(3)表面得到减摩耐磨涂层。
【技术特征摘要】 【专利技术属性】
1.一种在金属基体表面制备减摩耐磨涂层的方法，其特征在于，包括
以下步骤：
步骤一、将耐磨粉末与金属粉末按质量比1:(5～10)混合均匀，得到
熔覆粉末，所述耐磨粉末为碳化钨粉末、碳化钛粉末、立方氮化硼粉末或
金刚石粉末，所述金属粉末为铁粉、钴粉、镍粉或钛粉；
步骤二、采用同步送粉的方式，按照预设的网格状扫描轨迹，在气压
为0.01MPa～1MPa的氩气保护气氛下，将步骤一中所述熔覆粉末在金属基
体(3)表面进行激光熔覆，形成多条横纵交叉的熔覆带(1)，多条横纵
交叉的熔覆带(1)构成呈网格状结构的熔覆骨架；所述激光熔覆的激光
功率为100W～10KW，光斑直径为0.1mm～6mm，送粉率为1g/min～40g/min，
扫描速度为20mm/s～30mm/s；
步骤三、采用等离子喷涂工艺、涂覆工艺或化学复合镀工艺向步骤二
中具有熔覆骨架的金属基体(3)表面填充润滑相(2)，打磨抛光后在金
属基体(3)表面得到减摩耐磨涂层。
2.按照权利要求1所述的一种在金属基体表面制备减摩耐磨涂层的方
法，其特征在于，步骤二中所述熔覆带(1)的宽度为0.5mm～6mm，所述
熔覆带(1)的高度为50μm～1200μm。
3.按照权利要求1或2所述的一种在金属基体表面制备减摩耐磨涂层
的方法，其特征在于，步骤二中相邻两条熔覆带(1)之间的距离为所述
熔覆带(1)宽度的1～5倍。
4.按照权利要求1或2所述的一种在金属基体表面制备减摩耐磨涂层
的方法，其特征在于，步骤三中所述润滑相(2)的厚度不小于所述熔覆
带(1)的高度。
5.按照权利要求1所述的一种在金属基体表面制备减摩耐磨涂层的方
法，其特征在于，所述等离子喷涂工艺的具体过程为：
步骤1.将润滑剂粉末和喷涂粉末按质量比1:(5～10)混合均匀，得到
\t混合粉末，所述润滑剂粉末为六方氮化硼粉末或石墨粉末，所述喷涂粉末
为镍粉或铁粉；
步骤2.采用等离子喷涂设备将步骤1中所述混合粉末喷涂于具有熔覆
骨架的金属基体(3)表面，自然冷却至室温后得到润滑相(2)，所述等
技术研发人员：李争显，王培，黄春良，王少鹏，叶源盛，
申请(专利权)人：西北有色金属研究院，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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