The invention discloses a gradient composite coating of niobium carbide and its preparation method. The surface of the metal matrix is treated, the carbon-increasing agent is prepared, the carbon-increasing agent and thermal insulation coating are coated on the surface, the carbon-increasing surface is coated, the iron niobium powder is sent to the surface of the metal matrix, the pre-drying laser scanning, multi-channel overlapping cladding, thermal insulation, and cooling in the furnace, the composite wear-resistant niobium carbide coating on the surface of the metal matrix is obtained. The coating consists of dense micro-nano and micro-NbC layers and uniformly distributed near-spherical and cubic NbC particle dispersion layers. The uniformly distributed near-spherical and cubic NbC particle dispersion layers are gradient distribution in turn. It can be applied to the surface of metal matrix. The metal matrix and niobium-iron complex obtained by laser cladding are introduced with external carbon source, heated and insulated to form a carbide coating on the surface of the metal matrix. The coating and the matrix are metallurgically bonded, and the bonding force is very strong, which greatly improves the wear resistance of the metal matrix surface.
【技术实现步骤摘要】
一种碳化铌梯度复合涂层及其制备方法
本专利技术涉及一种耐磨涂层及其制备方法，尤其涉及一种复合耐磨碳化物涂层及其制备方法，具体涉及一种应用于低碳钢或低碳合金钢表面的复合耐磨碳化物涂层及其制备方法。
技术介绍
碳化物具有硬度高、耐磨损性能优越的特点，以涂层方式覆盖在金属合金基体表面可以提高由基体材料制备的零部件的耐磨性与寿命。铌为强碳化物形成元素，金属铌与碳发生原位反应可以生成不同种类的碳化铌，固溶于奥氏体中的Nb元素则与基体中的C元素结合，形成碳化铌第二相增强颗粒，均匀分布于奥氏体晶内或晶界，对金属基体具有弥散强化、抵抗形变的作用。在低碳钢或低碳合金钢中加入适量的Nb元素，NbC可以改善其综合性能，尤其在耐磨性方面，此种材料有望用于制造具备良好减磨性和抗磨性的铸件。目前制备碳化物涂层的方法有化学气相沉积法、物理气相沉积法、热喷涂方法、热渗镀方法等，但是这些方法，存在生产设备要求苛刻、生产效率低、涂层结合强度低，NbC颗粒较容易出现团聚现象等不足，压坯致密度达不到要求，严重影响材料的质量。因此如何获得碳化物涂层，并且选择一种生产设备简单、工艺流程短的制备方法，获得与基...
【技术保护点】
1.一种梯度复合涂层，其特征在于，梯度复合涂层为碳化铌涂层，梯度复合涂层中第一涂层包括致密的纳米NbC；第二涂层包括致密的微纳米及微米NbC；第三涂层包括呈均匀分布的近球形和立方形的NbC颗粒，且所述第一涂层、所述第二涂层和所述第三涂层依次呈梯度分布。
【技术特征摘要】
1.一种梯度复合涂层，其特征在于，梯度复合涂层为碳化铌涂层，梯度复合涂层中第一涂层包括致密的纳米NbC；第二涂层包括致密的微纳米及微米NbC；第三涂层包括呈均匀分布的近球形和立方形的NbC颗粒，且所述第一涂层、所述第二涂层和所述第三涂层依次呈梯度分布。2.如权利要求1所述的梯度复合涂层，其特征在于，所述第一涂层其平均厚度平均为18.55-60μm，其中致密的纳米NbC占所述第一涂层体积的80.5％-90％，晶粒尺寸为100-500nm。3.如权利要求1所述的梯度复合涂层，其特征在于，所述第二涂层其平均厚度为29-110μm，其中致密的微纳米及微米NbC所述第一涂层体积的54-65％，颗粒尺寸为1-3μm。4.如权利要求1所述的梯度复合涂层，其特征在于，所述第三涂层的平均厚度为200-633.9μm，其中近球形和立方形的NbC颗粒占所述第三涂层体积的40-60％，晶粒尺寸为3-5μm。5.如权利要求1至4中任一项所述的梯度复合涂层，其特征在于，梯度复合涂层总厚度为247.55-803.9μm；所述基体为低碳钢或低碳合金钢。6.一种制备如权利要求1所述梯度复合涂层的方法，其特征在于，包括如下步骤：1)将基体表面除锈后，依次酸洗、打磨和酒精或丙酮超声清洗，所述基体为低碳钢或低碳合金钢；2)将除锈清洗后的低碳钢或低碳合金钢表面涂覆一层增碳剂，所述增碳剂用酒精或丙酮调至糊状后涂敷在所述基体表面；3)再在其上涂覆一层保温涂层；其中，保温涂层的厚度为1-2mm；4)将步骤3)中涂覆有保温涂层的金属基体放入高频感应器中进行表层增碳处理，表层增碳的温度控制在900-950...
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