一种冶金结合的耐磨耐腐蚀复合涂层的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种冶金结合的耐磨耐腐蚀复合涂层的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)金属基体清洁后，喷砂毛化处理；(2)喷涂锌铝合金，厚度50‑60微米；(3)喷涂马氏体不锈钢，厚度100‑200微米；(4)再喷涂锌铝合金，厚度30‑50微米后，喷涂马氏体不锈钢，厚度100‑200微米，交替进行，直至所需厚度；(5)真空或氩气保护热处理，温度300‑350℃，保温120分钟；升温至445℃，保温30分钟；再升温至480℃，保温30分钟后，空气中升温至800℃，10分钟氧化处理，随炉冷却；(6)机械加工涂层表面。本发明专利技术的有益效果是涂层与基体冶金结合、涂层致密性高、结合力强、机械强度，宏观硬度高，耐磨性和耐腐蚀性强。

【技术实现步骤摘要】
一种冶金结合的耐磨耐腐蚀复合涂层的制备方法
本专利技术涉及冶金结合的耐磨耐腐蚀复合涂层的制备方法，属于金属加工中的涂层加工

技术介绍
众所周知，热喷涂涂层与基体属于机械结合，涂层孔隙率大(10％左右)、结合力不强，为了实现防腐蚀，涂层制备完成后，必须进行封孔处理。所以大大限制了其功能发挥和工程应用。
技术实现思路
本专利技术针对现有的金属表面的涂层加工中不能解决空隙率大的问题，提供一种冶金结合的耐磨耐腐蚀复合涂层的制备方法。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种冶金结合的耐磨耐腐蚀复合涂层的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)金属基体清洁后，喷砂毛化处理；(2)在经过喷砂毛化处理后的金属表面上，喷涂锌铝合金，厚度50-60微米；(3)在经过锌铝合金涂层喷涂后的表面，喷涂马氏体不锈钢涂层，厚度100-200微米；(4)在喷涂马氏体不锈钢涂层的表面，再喷涂锌铝合金涂层，厚度30-50微米后，然后重复喷涂马氏体不锈钢涂层，厚度100-200微米，锌铝合金喷涂层和马氏体不锈钢喷涂层交替进行，直至所需厚度；(5)对经过上述喷涂过程达到喷涂厚度的金属，经过真空或氩气保护热处理，温度300-350℃，保温120分钟，使得锌铝合金发生再结晶和固相扩散，界面致密化，减少孔隙；升温至445℃，保温30分钟，熔点附近界面完全致密化；再升温至480℃，保温30分钟后，固-液相界面快速形成FeCrAl金属间化合物，空气中升温至800℃，10分钟氧化处理,使未合金化的残余Zn和Al元素氧化形成ZnO封孔剂和α-Al2O3耐磨相，随炉冷却；(6)机械加工涂层表面。在上述技术方案的基础上，本专利技术为了达到使用的方便以及装备的稳定性，还可以对上述的技术方案作出如下的改进：进一步，所述的真空或氩气保护热处理，包括在结晶温度以上固相扩散、液相线温度±5℃加速扩散合金化反应、液相加速反应致密化和残余锌铝氧化处理过程，温度不仅仅局限上述值。进一步，所述的喷涂，可以是火焰喷涂、电弧喷涂、等离子喷涂或其他热喷涂方式。进一步，所述的喷砂处理中，采用刚玉砂在压力0.8MPa下喷砂。本专利技术的有益效果是涂层与基体冶金结合、涂层致密性高、结合力强、机械强度，宏观硬度高，耐磨性和耐腐蚀性强，本申请通过特定的工艺设置，在特定的喷涂顺序，特定的喷涂厚度控制及特定的温度下，使材料发生相变，发生各涂层间的相互渗透扩散，实现提高复合涂层的硬度、耐磨性和防腐性的提高，同时各个涂层也不能过厚，过厚的涂层会导致涂层间的渗透的不均匀，也造成材料的浪费。具体实施方式以下对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。一种冶金结合的耐磨耐腐蚀复合涂层的制备方法，包括以下步骤：(1)金属基体清洁后，喷砂毛化处理；(2)在经过喷砂毛化处理后的金属表面上，喷涂锌铝合金，厚度50-60微米；(3)在经过锌铝合金涂层喷涂后的表面，喷涂马氏体不锈钢涂层，厚度100-200微米；(4)在喷涂马氏体不锈钢涂层的表面，再喷涂锌铝合金涂层，厚度30-50微米后，然后重复喷涂马氏体不锈钢涂层，厚度100-200微米，锌铝合金喷涂层和马氏体不锈钢喷涂层交替进行，直至所需厚度；(5)对经过上述喷涂过程达到喷涂厚度的金属，经过真空或氩气保护热处理，温度300-350℃，保温120分钟，使得锌铝合金发生再结晶和固相扩散，界面致密化，减少孔隙；升温至445℃，保温30分钟，熔点附近界面完全致密化；再升温至480℃，保温30分钟后，固-液相界面快速形成FeCrAl金属间化合物，空气中升温至800℃，10分钟氧化处理,使未合金化的残余Zn和Al元素氧化形成ZnO封孔剂和α-Al2O3耐磨相，随炉冷却；(6)机械加工涂层表面。所述的真空或氩气保护热处理，包括在结晶温度以上固相扩散、液相线温度±5℃加速扩散合金化反应、液相加速反应致密化和残余锌铝氧化处理过程，温度不仅仅局限上述值。所述的喷涂，可以是火焰喷涂、电弧喷涂、等离子喷涂或其他热喷涂方式。所述的喷砂处理中，采用刚玉砂在压力0.8MPa下喷砂。如下结合以具体的事例加以说明：(1)金属基体清洁后，刚玉砂喷砂毛化处理，压力0.8MPa；(2)高速火焰喷涂锌铝合金，厚度50-60微米；(3)喷涂直径3.2mm的3Cr13不锈钢，厚度100-200微米。(4)再喷涂锌铝合金，厚度30-50微米后，喷涂马氏体不锈钢，厚度100-200微米，交替进行两次。(5)真空或氩气保护热处理，温度320℃保温120分钟，升温至445℃保温30分钟，再升温至480℃保温30分钟后，空气中升温至800℃10分钟氧化处理，随炉冷却。(6)车加工涂层表面，达到粗糙度0.8μm。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种冶金结合的耐磨耐腐蚀复合涂层的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)金属基体清洁后，喷砂毛化处理；(2)在经过喷砂毛化处理后的金属表面上，喷涂锌铝合金，厚度50‑60微米；(3)在经过锌铝合金涂层喷涂后的表面，喷涂马氏体不锈钢涂层，厚度100‑200微米；(4)在喷涂马氏体不锈钢涂层的表面，再喷涂锌铝合金涂层，厚度30‑50微米后，然后重复喷涂马氏体不锈钢涂层，厚度100‑200微米，锌铝合金喷涂层和马氏体不锈钢喷涂层交替进行，直至所需厚度；(5)对经过上述喷涂过程达到喷涂厚度的金属，经过真空或氩气保护热处理，温度300‑350℃，保温120分钟，使得锌铝合金发生再结晶和固相扩散，界面致密化，减少孔隙；升温至445℃，保温30分钟，熔点附近界面完全致密化；再升温至480℃，保温30分钟后，固‑液相界面快速形成FeCrAl金属间化合物，空气中升温至800℃，10分钟氧化处理,使未合金化的残余Zn和Al元素氧化形成ZnO封孔剂和α‑Al2O3耐磨相，随炉冷却；(6)机械加工涂层表面。

【技术特征摘要】
1.一种冶金结合的耐磨耐腐蚀复合涂层的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)金属基体清洁后，喷砂毛化处理；(2)在经过喷砂毛化处理后的金属表面上，喷涂锌铝合金，厚度50-60微米；(3)在经过锌铝合金涂层喷涂后的表面，喷涂马氏体不锈钢涂层，厚度100-200微米；(4)在喷涂马氏体不锈钢涂层的表面，再喷涂锌铝合金涂层，厚度30-50微米后，然后重复喷涂马氏体不锈钢涂层，厚度100-200微米，锌铝合金喷涂层和马氏体不锈钢喷涂层交替进行，直至所需厚度；(5)对经过上述喷涂过程达到喷涂厚度的金属，经过真空或氩气保护热处理，温度300-350℃，保温120分钟，使得锌铝合金发生再结晶和固相扩散，界面致密化，减少孔隙；升温至445℃，保温30分钟，熔点附近界面完全致密化；再升温至480℃，保温30分...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙京钢，曾强国，
申请(专利权)人：烟台蓝鲸增材有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37