一种镍合金400um涂层的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种镍合金400um涂层的制备方法，首先对金属工件表面进行预处理，然后取各种金属粉按比例配置合金粉，最后采用等离子喷涂的方法在工件表面喷涂一层合金层。其优点在于：方法简单，原料易得，综合性能好，应用广泛。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及防护
，特别设及一种儀合金400um涂层的制备方法。
技术介绍
在热喷涂技术中等离子喷涂占据着最重要的地位。可W获得各项性能的涂层。涂 层平整光滑，可精确控制厚度。涂层孔隙率低，结合度高，涂层孔隙率可控制在1%-1〇%，结 合强度可达60-70MPa。涂层氧化物和杂质含量少，与电锻、电刷、渗碳、渗氮相比，等离子 喷涂层更厚、更硬、更具防腐效果。喷涂过程对基体的热影响小，基体组织不会发生变化。 工件受热溫度可控制低于250 °C，因此也可在塑料、油漆、玻璃、石棉布等非金属材料上喷 涂。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。等离子喷 涂是热喷涂
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。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。
技术实现思路
本专利技术的目的是，提供一种儀合金400um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。 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。 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。国外研究涂层的替代品例 如Mo,替代品为Metco351,涂层更致密，耐磨性好，在大于650°C不易剥离和破裂现象，价 格更低廉。价格可降至成本的一半。试验用的金属钢粉选自北矿新材料科技有限公司。 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。 等离子喷涂选用Ni60为基础粉，等离子喷涂对汽车齿轮轴20CrMnTi材料表面进 行喷涂。在Ni60基础粉中添加Mo、Co、化金属粉，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400um等离 子喷涂Ni60、Co、化、Mo混合均匀的合金粉在20CrMnTi上。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目的的粉。试验用的金属儀 粉选自浙江亚通焊材有限公司。 采用的技术方案是： 一种儀合金400um涂层的制备方法，其特征在于：首先对金属工件的外表面进行预处 理，然后取各种金属粉按比例均匀混合配置合金粉，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揽拌均匀混合配置合金粉，其 中各组分按质量百分比计：金属铭粉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400um厚 的合金层。 四、喷涂后用试件200#、400#、600#、800#、1000#、1200#、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，将试件磨损实验机上进行磨损，测得磨损量，验证 实验效果很好。 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%。 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。 金属工件的材质为合金钢UOCrMnTi)。 步骤一中对金属工件表面用砂纸打磨的方法为：用200#砂纸打磨。 涂层效果：试验后显微硬度HVmax最大可达2823. 3HV,HVmin为1063. 9HV,本研 究使用M-200磨损实验机，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. 0018g，最大的磨损量为0. 0273邑。 附表1Ni60的理化性能本专利技术的优点在于： 本专利技术所制备的涂层，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。【具体实施方式】[001引实施例1 一种儀合金400um涂层的制备方法，具体步骤如下： 一、对汽车齿轮轴(合金钢20CrMnTi)的表面先用200#砂纸打磨后进行喷砂处理； 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：金属铭粉化6%、金属钻粉Col5%、金属钢粉Mol2%和金属儀粉67% ;合 金粉粒度为：金属儀粉150目、金属钻粉150目和金属铭粉150目和金属钢粉150目； 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合金层， 等离子喷涂的工艺参数为：工作电压50V，工作电流550A，主气（Ar) 48/L·min1，次气（?) 4. 5/L'mini,送粉率25 /g'mini,喷涂距离110mm，喷涂速度40 /mm's1;合金层厚度400 um0 实施例2 一种儀合金400um涂层的制备方法，具体步骤如下： 一、对汽车齿轮轴(合金钢20CrMnTi)的表面先用200#砂纸打磨后喷砂处理； 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：金属铭粉12%、金属钻粉6%、金属钢粉15%，其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种镍合金400um涂层的制备方法，其特征在于：首先对金属工件表面进行预处理，然后取各种金属粉按比例配置合金粉并搅拌均匀，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、对金属工件表面先用砂纸打磨，再进行喷砂处理；二、取金属镍粉、金属钴粉、金属钼粉和金属铬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：金属铬粉0‑15%、金属钴粉0‑15%、金属钼粉0‑15%，其余为金属镍粉；三、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的外表面喷涂一层400 um厚的合金层。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈卓君，徐嘉宁，张旭，朱巍巍，黄志伟，
申请(专利权)人：沈阳理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21