The invention discloses a method of plasma cladding TiN to enhance high entropy alloy wear-resistant composite coating. On the surface of low carbon steel, a mixture of Fe, Si, Ni, Cr, B, Si, Co, Cr B, B, Cr, B, B, Cr, B, B, B, B, is used in the surface of low carbon steel. With the hysteresis effect of high entropy alloy during the coating process, the primary Cr7C3 has the characteristics of fine grain. Finally, the CoCrCuFeNi high entropy alloy coating reinforced by TiC and Cr7C3 is formed on the surface of the steel matrix.
【技术实现步骤摘要】
一种等离子束表面熔覆TiN增强高熵合金涂层的方法
本专利技术属于高能束表面处理领域,特别涉及采用等离子熔覆制备耐磨复合涂层的方法。
技术介绍
在机械、航空航天、纺织、汽车、地质勘探等工业中,大量零部件处在摩擦磨损条件下,为提高其耐磨性,通常采用表面改性或制备涂层的方法,并对涂层耐磨性能的要求越来越高。其中Fe-Cr-B-Si、Ni-Cr-B-Si、Co-Cr-B-Si等为常用的热喷涂或熔覆合金材料,其增强相为(Cr,Fe)7C3,其耐磨性、工艺性等较好。TiN氮化物作为另一种涂层常用增强相,通过高能束熔覆方法添加到涂层中,用于制备耐磨涂层。另外,高熵合金为由五个以上的元素组元按照等原子比或接近于等原子比合金化的合金,具有一些传统合金所无法比拟的优异机械性能,如高硬度、高韧性、高耐磨耐腐蚀性、高强度等,特别适合于制备涂层,并成为在材料科学一个新的研究热点。但目前大多高熵合金涂层的制备采用单质金属粉,其中部分单质金属粉如Ni(1455℃)、Co(1495℃)、Cr(1855℃)的熔点高,单质金属粉间熔点差异大(Cu的熔点1083℃),因此常导致涂层薄且不均匀的缺点。等离子束是一种电弧能量高度集中低成本的高能束,通过将电弧机械压缩,弧柱温度可达10000-24000K,并且对待熔覆的基体有一定的“挖掘”作用,有利于涂层的均匀,但同时也会熔化部分钢基体导致稀释原先的涂层成分。
技术实现思路
本专利技术所要解决的问题是采用单质金属粉制备高熵合金涂层在熔覆过程中存在部分单质金属粉熔点较高不好熔化或熔化不充分,另外,各单质金属粉间熔点差异大易导致涂层成分不均匀。考虑到钢基体 ...
【技术保护点】
一种等离子束表面熔覆TiN增强高熵合金涂层的方法,其特征在于,所述的制作方法包括下述工艺步骤:步骤一、选取将要强化的低碳钢表面作为基体,对零件的待强化表面进行预处理,用砂轮或砂纸打磨待加工零部件的表面除锈,用酒精或丙酮清除零部件表面的油污;步骤二、将Fe‑Cr‑B‑Si、Ni‑Cr‑B‑Si、Co‑Cr‑B‑Si、Cu、TiN按一定比例组成混合粉末,并用球磨机进行球磨混合,所用粉末粒径在30‑300μm;步骤三、将混合粉与压敏胶按一定比例混合制成待熔覆粉,将其涂覆到钢基体表面,涂覆厚度为0.8~1.2cm,并烘干;步骤四、采用等离子束对熔覆粉加热进行熔覆,冷却后即为耐磨涂层。
【技术特征摘要】
1.一种等离子束表面熔覆TiN增强高熵合金涂层的方法,其特征在于,所述的制作方法包括下述工艺步骤:步骤一、选取将要强化的低碳钢表面作为基体,对零件的待强化表面进行预处理,用砂轮或砂纸打磨待加工零部件的表面除锈,用酒精或丙酮清除零部件表面的油污;步骤二、将Fe-Cr-B-Si、Ni-Cr-B-Si、Co-Cr-B-Si、Cu、TiN按一定比例组成混合粉末,并用球磨机进行球磨混合,所用粉末粒径在30-300μm;步骤三、将混合粉与压敏胶按一定比例混合制成待熔覆粉,将其涂覆到钢基体表面,涂覆厚度为0.8~1.2cm,并烘干;步骤四、采用等离子束对熔覆粉加热进行熔覆,冷却后即为耐磨涂层。2.根据权利要求1所述的一种等离子束表面熔覆TiN增强高熵合金涂层的方法,其特征在于:所述的其中Ni-Cr-B-Si成分的质量百分比为Cr:14~17,B:2.5~4.5,Si:3~4.5,C:0.6~1.0,其余为Ni;Fe-Cr-B-Si成分的质量百分比为Cr:14~17,B:2.5~4.5,Si:3~4.5,C:0.6~1.0,其余为Fe;Co-Cr-B-Si成分的质量百分比为Cr:14~17,B:2.5~4.5,Si:3~4.5,C:0.6~1.0,其余为Co;Cu粉...
【专利技术属性】
技术研发人员:卢金斌,刘威,殷振,吴永忠,朱其新,汪帮富,蒋全胜,
申请(专利权)人:苏州科技大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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