金属表面新型高耐磨减摩复合涂层及制备方法技术

金属表面新型高耐磨减摩复合涂层及制备方法，金属表面新型高耐磨减摩复合涂层，其质量组份包含钴5‑12份、碳0.3‑0.5份、钨8‑15份、二氧化钛1‑3份、碳化硅3‑6份、钼0.1‑0.5、镍0.1‑0.5份、铌0.1‑0.2份；金属表面新型高耐磨减摩复合涂层的制备方法，包括以下工艺步骤：一、复合涂层的制备：二、将复合涂层经下列工艺对零部件进行处理。本发明专利技术采用复合材料表面设计方法，采用两层结构来用于提高金属零部件表面性能。本发明专利技术的复合制备方便，具有涂层梯度而能够减小残余应力，且具有高耐磨性、高摩擦性、高耐腐蚀性和高抗接触疲劳。

A new high wear resistant and antifriction composite coating on metal surface and its preparation method

A new type of high wear and friction-reducing composite coating on metal surface and its preparation method are described. The new type of high wear and friction-reducing composite coating on metal surface contains 5_12 phr of cobalt, 0.3_0.5 phr of carbon, 8_15 phr of tungsten, 1_3 phr of titanium dioxide, 3_6 phr of silicon carbide, 0.1_0.5 phr of molybdenum, 0.1_0.5 phr of nickel, 0.1_0.1_0.2 phr of niobium. The preparation method of the wear and friction reducing composite coating comprises the following technological steps: 1. the preparation of the composite coating; 2. the composite coating is treated by the following processes for the parts. The invention adopts a composite material surface design method and adopts a two-layer structure for improving the surface performance of metal parts. The composite preparation of the invention is convenient, has coating gradient and can reduce residual stress, and has high wear resistance, high friction, high corrosion resistance and high contact fatigue resistance.

【技术实现步骤摘要】
金属表面新型高耐磨减摩复合涂层及制备方法
本专利技术涉及一种金属表面材料，具体涉及金属表面新型高耐磨减摩复合涂层及制备方法。
技术介绍
磨损是材料失效的三大形式之一，为了降低发生在两接触表面的磨损带来的材料损失，耐磨涂层得到了迅速发展，其研究备受关注。一般在涂料中加入具有高硬度、高强度、自润滑、耐磨损等性能的填料，如氧化铝、氮化硅、碳化硅石墨、云母、碳纤、玻纤、以及晶须等来提高涂层的耐磨损性能。近年来，科学技术的发展对耐磨涂层提出多功能化要求，要求涂层具备一定的耐高温性能。为此，研究人员以各种耐高温高性能聚合物作为涂料成膜物质，制备高温耐磨涂层。随着各类加工技术的发展，对各类零部件、特别是机械加工部件的表面硬度和耐磨度的要求越来越高。现有的各类金属表面处理、包括表面复合涂层技术已经越来越不能满足各类需求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供金属表面新型高耐磨减摩复合涂层及制备方法，所制得的复合涂层具有高耐磨，摩擦力小的优点，同时耐磨和耐蚀功能优异。为实现上述目的，本专利技术采用以下材料的技术方案：金属表面新型高耐磨减摩复合涂层，其质量组份包含钴5-12份、碳0.3-0.5份、钨8-15份、二氧化钛1-3份、碳化硅3-6份、钼0.1-0.5、镍0.1-0.5份、铌0.1-0.2份；金属表面新型高耐磨减摩复合涂层的制备方法，包括以下工艺步骤：一、复合涂层的制备：（1）对钨进行粉末加工，要求粉末颗粒为15-50μm，对粉末进行清洗、烘干处理；（2）在钨粉末中加入指定量碳、钴、钴，加入后进行混合搅拌，搅拌时间在10-12分钟；（3）搅拌后加入指定量二氧化钛、碳化硅、钼、镍、铌，然后置放入炭化炉中高温处理，并在炉中保温3-5小时；4、利用高压水热氢还原的方法将上述得到的材料进行钴包球化处理，最终得到复合涂层；二、将复合涂层经下列工艺对零部件进行处理：（1）工件经清洗并烘干后，置于真空室中，真空室压力设为(3-4)×10-3Pa；真空室温度设为350℃～650℃并保温25-45分钟；真空室保温的同时对工件进行等离子清洗；（2）利用CO2横流激光器以同步式送粉方式将复合粉末激光熔覆到工件表面，熔覆后涂层厚度1-3mm；（3）真空室中通入氩气制备过渡层；（4）使用氩气作为工作气体，通入氮气反应气体制备功能层；（5）工件随炉冷却到常温，取出即可。作为优选的，金属表面新型高耐磨减摩复合涂层，其质量组份包含钴8-10份、碳0.3-0.4份、钨10-12份、二氧化钛1.5-2份、碳化硅4-5份、钼0.2-0.3、镍0.1-0.2份、铌0.15-0.18份。本专利技术采用复合材料表面设计方法，采用两层结构来用于提高金属零部件表面性能。本专利技术的复合制备方便，具有涂层梯度而能够减小残余应力，且具有高耐磨性、高摩擦性、高耐腐蚀性和高抗接触疲劳采用上述技术方案后，本专利技术有益效果为：与现有的基体表面防护涂层相比，该复合涂层兼备耐磨和耐蚀功能，从而能更有效地保护钢结构等基体，延长其使用寿命，具有良好的市场应用前景。具体实施方式下面根据具体实施例对本专利技术作进一步说明。本专利技术采用以下材料的技术方案：金属表面新型高耐磨减摩复合涂层，其质量组份包含钴5-12份、碳0.3-0.5份、钨8-15份、二氧化钛1-3份、碳化硅3-6份、钼0.1-0.5、镍0.1-0.5份、铌0.1-0.2份；金属表面新型高耐磨减摩复合涂层的制备方法，包括以下工艺步骤：一、复合涂层的制备（1）对钨进行粉末加工，要求粉末颗粒为15-50μm，对粉末进行清洗、烘干处理；（2）在钨粉末中加入指定量碳、钴、钴，加入后进行混合搅拌，搅拌时间在10-12分钟；（3）搅拌后加入指定量二氧化钛、碳化硅、钼、镍、铌，然后置放入炭化炉中高温处理，并在炉中保温3-5小时；4、利用高压水热氢还原的方法将上述得到的材料进行钴包球化处理，最终得到复合涂层；二、将复合涂层经下列工艺对零部件进行处理：（1）工件经清洗并烘干后，置于真空室中，真空室压力设为(3-4)×10-3Pa；真空室温度设为350℃～650℃并保温25-45分钟；真空室保温的同时对工件进行等离子清洗；（2）利用CO2横流激光器以同步式送粉方式将复合粉末激光熔覆到工件表面，熔覆后涂层厚度1-3mm；（3）真空室中通入氩气制备过渡层；（4）使用氩气作为工作气体，通入氮气反应气体制备功能层；（5）工件随炉冷却到常温，取出即可。作为优选的，金属表面新型高耐磨减摩复合涂层，其质量组份包含钴8-10份、碳0.3-0.4份、钨10-12份、二氧化钛1.5-2份、碳化硅4-5份、钼0.2-0.3、镍0.1-0.2份、铌0.15-0.18份。采用上述技术方案后，本专利技术有益效果为：与现有的基体表面防护涂层相比，该复合涂层兼备耐磨和耐蚀功能，从而能更有效地保护钢结构等基体，延长其使用寿命，具有良好的市场应用前景。上述实施例仅为清楚地说明本专利技术，而并非是对本专利技术实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本专利技术的实质精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍属于本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.金属表面新型高耐磨减摩复合涂层及制备方法，其特征在于：金属表面新型高耐磨减摩复合涂层，其质量组份包含钴5‑12份、碳0.3‑0.5份、钨8‑15份、二氧化钛1‑3份、碳化硅3‑6份、钼0.1‑0.5、镍0.1‑0.5份、铌0.1‑0.2份；金属表面新型高耐磨减摩复合涂层的制备方法，包括以下工艺步骤：一、复合涂层的制备：（1）对钨进行粉末加工，要求粉末颗粒为15‑50μm，对粉末进行清洗、烘干处理；（2）在钨粉末中加入指定量碳、钴、钴，加入后进行混合搅拌，搅拌时间在10‑12分钟；（3）搅拌后加入指定量二氧化钛、碳化硅、钼、镍、铌，然后置放入炭化炉中高温处理，并在炉中保温3‑5小时；4、利用高压水热氢还原的方法将上述得到的材料进行钴包球化处理，最终得到复合涂层；二、将复合涂层经下列工艺对零部件进行处理：（1）工件经清洗并烘干后，置于真空室中，真空室压力设为(3‑4)×10‑3Pa；真空室温度设为350℃～650℃并保温25‑45分钟；真空室保温的同时对工件进行等离子清洗；（2）利用 CO 2 横流激光器以同步式送粉方式将复合粉末激光熔覆到 工件表面，熔覆后涂层厚度1‑3mm；（3）真空室中通入氩气制备过渡层；（4）使用氩气作为工作气体，通入氮气反应气体制备功能层；（5）工件随炉冷却到常温，取出即可。...

【技术特征摘要】
1.金属表面新型高耐磨减摩复合涂层及制备方法，其特征在于：金属表面新型高耐磨减摩复合涂层，其质量组份包含钴5-12份、碳0.3-0.5份、钨8-15份、二氧化钛1-3份、碳化硅3-6份、钼0.1-0.5、镍0.1-0.5份、铌0.1-0.2份；金属表面新型高耐磨减摩复合涂层的制备方法，包括以下工艺步骤：一、复合涂层的制备：（1）对钨进行粉末加工，要求粉末颗粒为15-50μm，对粉末进行清洗、烘干处理；（2）在钨粉末中加入指定量碳、钴、钴，加入后进行混合搅拌，搅拌时间在10-12分钟；（3）搅拌后加入指定量二氧化钛、碳化硅、钼、镍、铌，然后置放入炭化炉中高温处理，并在炉中保温3-5小时；4、利用高压水热氢还原的方法将上述得到的材料进行钴包球化处理，最终得到复合涂层；二、将复合涂层经下列...

【专利技术属性】
技术研发人员：周云，刘宝喜，尹建华，周正中，
申请(专利权)人：南通东方科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32