一种适用于不锈钢的金属陶瓷涂层制造技术

本发明专利技术涉及金属陶瓷涂层技术领域，公开了一种适用于不锈钢的金属陶瓷涂层，该金属陶瓷涂层中金属合金相占55‑65%，陶瓷相占25‑30%，剩余为粘合剂，将高温结构陶瓷和惰性合金粉末按照一定的比例混合预置，通过激光加热粘结在不锈钢上，能够缓解金属与陶瓷相之间物理性能的巨大差异，强化不锈钢基体金属与表面金属陶瓷涂层之间的结合，改善涂层质量，在高温腐蚀下，可以减少应力集中，防止裂纹倾向，使得不锈钢存在的问题得到很好的解决。

A metal ceramic coating for stainless steel

The invention relates to the technical field of metal ceramic coating, discloses a metal ceramic coating is suitable for stainless steel, 55 accounted for 65% phase metal alloy of the metal ceramic coating, ceramic phase accounted for 25 30%, remaining as a binder, the high temperature structural ceramics and inert alloy powder mixed in a certain proportion preset by laser heating bonding in stainless steel, can alleviate the huge differences between the physical properties of metal and ceramics, strengthen the combination between the stainless steel base metal and metal surface ceramic coating, improve the coating quality, in the high temperature corrosion, can reduce the stress concentration and prevent the crack, the stainless steel problems solved very well.

【技术实现步骤摘要】
一种适用于不锈钢的金属陶瓷涂层
本专利技术属于金属陶瓷涂层
，具体涉及一种适用于不锈钢的金属陶瓷涂层。
技术介绍
金属陶瓷是一种复合材料，它的定义在不同时期略有不同，如，有的定义为由陶瓷和金属组成的一种材料，或由粉末冶金方法制成的陶瓷与金属的复合材料。《辞海》定义为：由金属和陶瓷原料制成的材料，兼有金属和陶瓷的某些优点，如前者的韧性和抗弯性，后者的耐高温、高强度和抗氧化性能等。美国ASTM专业委员会定义为：一种由金属或合金与一种或多种陶瓷相组成的非均质的复合材料，其中后者约占15%～85%体积分数，同时在制备的温度下，金属和陶瓷相之问的溶解度相当小。从狭义的角度定义的金属陶瓷是指复合材料中金属和陶瓷相在三维空间上都存在界面的一类材料。不锈钢板在生产过程中不可避免会出现各种缺陷，如划伤、麻点、沙孔、暗线、折痕、污染等，在投入使用中会造成进一步的腐蚀磨损，从而导致整个不锈钢件收到极大程度的破坏，而现有的高分子材料的涂层并不能解决这一问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有的问题，提供了一种适用于不锈钢的金属陶瓷涂层，将高温结构陶瓷和惰性合金粉末按照一定的比例混合预置，通过激光加热粘结在不锈钢上。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种适用于不锈钢的金属陶瓷涂层，该金属陶瓷涂层中金属合金相占55-65%，陶瓷相占25-30%，剩余为粘合剂，金属合金相按照质量百分比计含有以下成分：Cr占21-23%、Al占5.5-6.5%、Si占2.5-3.0%、B占0.05-0.08%、C占0.02-0.04%、剩余为Ni，陶瓷相按照质量百分比计含有以下成分：TiO2占40-50%、ZrO2占15-25%、SiC占10-15%、BeO占4-6%、剩余为VO2，其制备方法为：将金属合金研磨成400-450目的粉末，与陶瓷粉末一起放入玻璃研钵中，滴入粘结剂，研磨均匀，预置在清洗打磨过的不锈钢基体表面上，预置层厚度为0.6-0.8毫米，在180-200℃下烘干，再使用激光熔覆加工，激光输出功率为800-1000W，氩气保护，扫描速度为12-14毫米/秒，涂层融化后立即移除激光，冷却凝固即可。作为对上述方案的进一步改进，所述的粘合剂为酒精松香。作为对上述方案的进一步改进，所述ZrO2为良好烧结性能的粉体，属于立方晶系，密度为6.25-6.27克/立方厘米。作为对上述方案的进一步改进，所述SiC的制备方法为：使用纳米级SiO2微粉作为硅源，以无水乙醇作为介质球墨后，烘干、压制成型，在微波炉中以氮气为保护气，在1300-1400℃下烧结10-15分钟制得超细的SiC纳米微粉。本专利技术相比现有技术具有以下优点：为了解决不锈钢板在生产过程中不可避免会出现各种缺陷，现有的高分子涂层并不能解决高温腐蚀带来的整体蔓延问题，本专利技术提供了一种适用于不锈钢的金属陶瓷涂层，该金属陶瓷涂层中金属合金相占55-65%，陶瓷相占25-30%，剩余为粘合剂，将高温结构陶瓷和惰性合金粉末按照一定的比例混合预置，通过激光加热粘结在不锈钢上，能够缓解金属与陶瓷相之间物理性能的巨大差异，强化不锈钢基体金属与表面金属陶瓷涂层之间的结合，改善涂层质量，在高温腐蚀下，可以减少应力集中，防止裂纹倾向，使得不锈钢存在的问题得到很好的解决。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明。实施例1一种适用于不锈钢的金属陶瓷涂层，该金属陶瓷涂层中金属合金相占55%，陶瓷相占25%，剩余为粘合剂，金属合金相按照质量百分比计含有以下成分：Cr占21%、Al占5.5%、Si占2.5%、B占0.05%、C占0.02%、剩余为Ni，陶瓷相按照质量百分比计含有以下成分：TiO2占40%、ZrO2占15%、SiC占10%、BeO占4%、剩余为VO2，其制备方法为：将金属合金研磨成400目的粉末，与陶瓷粉末一起放入玻璃研钵中，滴入粘结剂，研磨均匀，预置在清洗打磨过的不锈钢基体表面上，预置层厚度为0.6毫米，在180℃下烘干，再使用激光熔覆加工，激光输出功率为800W，氩气保护，扫描速度为12毫米/秒，涂层融化后立即移除激光，冷却凝固即可。作为对上述方案的进一步改进，所述的粘合剂为酒精松香。作为对上述方案的进一步改进，所述ZrO2为良好烧结性能的粉体，属于立方晶系，密度为6.25克/立方厘米。作为对上述方案的进一步改进，所述SiC的制备方法为：使用纳米级SiO2微粉作为硅源，以无水乙醇作为介质球墨后，烘干、压制成型，在微波炉中以氮气为保护气，在1300℃下烧结10分钟制得超细的SiC纳米微粉。实施例2一种适用于不锈钢的金属陶瓷涂层，该金属陶瓷涂层中金属合金相占60%，陶瓷相占28%，剩余为粘合剂，金属合金相按照质量百分比计含有以下成分：Cr占22%、Al占6.0%、Si占2.8%、B占0.06%、C占0.03%、剩余为Ni，陶瓷相按照质量百分比计含有以下成分：TiO2占45%、ZrO2占20%、SiC占12%、BeO占5%、剩余为VO2，其制备方法为：将金属合金研磨成420目的粉末，与陶瓷粉末一起放入玻璃研钵中，滴入粘结剂，研磨均匀，预置在清洗打磨过的不锈钢基体表面上，预置层厚度为0.7毫米，在190℃下烘干，再使用激光熔覆加工，激光输出功率为900W，氩气保护，扫描速度为13毫米/秒，涂层融化后立即移除激光，冷却凝固即可。作为对上述方案的进一步改进，所述的粘合剂为酒精松香。作为对上述方案的进一步改进，所述ZrO2为良好烧结性能的粉体，属于立方晶系，密度为6.26克/立方厘米。作为对上述方案的进一步改进，所述SiC的制备方法为：使用纳米级SiO2微粉作为硅源，以无水乙醇作为介质球墨后，烘干、压制成型，在微波炉中以氮气为保护气，在1350℃下烧结12分钟制得超细的SiC纳米微粉。实施例3一种适用于不锈钢的金属陶瓷涂层，该金属陶瓷涂层中金属合金相占65%，陶瓷相占30%，剩余为粘合剂，金属合金相按照质量百分比计含有以下成分：Cr占23%、Al占6.5%、Si占3.0%、B占0.08%、C占0.04%、剩余为Ni，陶瓷相按照质量百分比计含有以下成分：TiO2占50%、ZrO2占25%、SiC占15%、BeO占6%、剩余为VO2，其制备方法为：将金属合金研磨成450目的粉末，与陶瓷粉末一起放入玻璃研钵中，滴入粘结剂，研磨均匀，预置在清洗打磨过的不锈钢基体表面上，预置层厚度为0.8毫米，在200℃下烘干，再使用激光熔覆加工，激光输出功率为1000W，氩气保护，扫描速度为14毫米/秒，涂层融化后立即移除激光，冷却凝固即可。作为对上述方案的进一步改进，所述的粘合剂为酒精松香。作为对上述方案的进一步改进，所述ZrO2为良好烧结性能的粉体，属于立方晶系，密度为6.27克/立方厘米。作为对上述方案的进一步改进，所述SiC的制备方法为：使用纳米级SiO2微粉作为硅源，以无水乙醇作为介质球墨后，烘干、压制成型，在微波炉中以氮气为保护气，在1400℃下烧结15分钟制得超细的SiC纳米微粉。对比例1与实施例1的区别仅在于，该金属陶瓷涂层中金属合金相占25%，陶瓷相占55%，剩余为粘合剂，其余保持一致。对比例2与实施例2的区别仅在于，陶瓷相为二氧化硅粉末，其余保持一致。对比例3与实施例3的区别仅在于，省略激光熔覆加工本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于不锈钢的金属陶瓷涂层，其特征在于，该金属陶瓷涂层中金属合金相占55‑65%，陶瓷相占25‑30%，剩余为粘合剂，金属合金相按照质量百分比计含有以下成分：Cr占21‑23%、Al占5.5‑6.5%、Si占2.5‑3.0%、B占0.05‑0.08%、 C占0.02‑0.04%、剩余为Ni，陶瓷相按照质量百分比计含有以下成分：TiO2占40‑50%、ZrO2占15‑25%、SiC占10‑15%、BeO占4‑6%、剩余为VO2，其制备方法为：将金属合金研磨成400‑450目的粉末，与陶瓷粉末一起放入玻璃研钵中，滴入粘结剂，研磨均匀，预置在清洗打磨过的不锈钢基体表面上，预置层厚度为0.6‑0.8毫米，在180‑200℃下烘干，再使用激光熔覆加工，激光输出功率为800‑1000W，氩气保护，扫描速度为12‑14毫米/秒，涂层融化后立即移除激光，冷却凝固即可。

【技术特征摘要】
1.一种适用于不锈钢的金属陶瓷涂层，其特征在于，该金属陶瓷涂层中金属合金相占55-65%，陶瓷相占25-30%，剩余为粘合剂，金属合金相按照质量百分比计含有以下成分：Cr占21-23%、Al占5.5-6.5%、Si占2.5-3.0%、B占0.05-0.08%、C占0.02-0.04%、剩余为Ni，陶瓷相按照质量百分比计含有以下成分：TiO2占40-50%、ZrO2占15-25%、SiC占10-15%、BeO占4-6%、剩余为VO2，其制备方法为：将金属合金研磨成400-450目的粉末，与陶瓷粉末一起放入玻璃研钵中，滴入粘结剂，研磨均匀，预置在清洗打磨过的不锈钢基体表面上，预置层厚度为0.6-0.8毫米，在180-200℃下...

【专利技术属性】
技术研发人员：文有余，
申请(专利权)人：宁国市润丰金属制品有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34