一种NbC强化的大厚度纳米晶耐磨涂层及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种NbC强化的大厚度纳米晶耐磨涂层及其制备方法，属于耐磨涂层领域。本发明专利技术中所述涂层包含NbC相和Nb在Fe中的固溶体相，并且这两种物相的晶粒尺寸都是纳米级的。其制备过程包括选用以渗碳体为强化相的钢铁材料（0.02%≤C wt%≤1.1%）为基体材料，对基体材料进行表面处理，以纯Nb棒和渗碳体为强化相的钢铁材料（0.8%≤C wt%≤6.1%）为电极材料，采用电火花沉积在基体材料表面进行交替沉积。本发明专利技术中形成高硬度NbC相的碳元素来自于基体材料和钢铁电极材料，并且通过电火花沉积极快的冷却速率获得了纳米晶涂层，不但能形成无缺陷，大厚度的涂层，而且涂层具有高硬度，优异的耐磨耐性等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种NbC强化的大厚度纳米晶耐磨涂层及其制备方法
本专利技术涉及一种耐磨涂层及其制备方法，特别是涉及一种以NbC为强化相的大厚度纳米晶耐磨涂层及其制备方法。
技术介绍
表面工程技术能在材料表面制备出与基体材料不同，具有优异耐磨和耐腐蚀等特殊性能的涂层或覆层，能以最经济、最有效的方法改变材料表面及近表面区的形态、化学成分和组织结构，实现材料表面的强化、改性及修复与再制造。该技术在实际中已得到了广泛的应用，并创造了巨大的经济效益。电火花沉积工艺就是一种利用电火花放电将电极材料熔化并转移至基体材料表面，以形成特定性能涂层的表面处理技术。其沉积的具体原理是，当作为阳极的电极材料通过旋转或振动的方式与作为阴极的基体材料（工件）无限接近时，利用短周期、高电流的电脉冲放电，产生的高达5000～10000℃的高温将电极材料与基体材料无限接近的微小区域瞬间熔化甚至气化，并在电场力的作用下，熔融的电极材料转移至基体材料表面与熔融的电极材料发生熔合并快速凝固，形成冶金结合的沉积层。与其他表面技术相比，电火花沉积工艺具有如下的优点：（1）能量输入底，基体保持在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种NbC强化的大厚度纳米晶耐磨涂层，其特征是：NbC强化的大厚度纳米晶耐磨涂层包含NbC相和Nb在Fe中的固溶体相，并且这两相的晶粒尺寸都是纳米级的，所述大厚度纳米晶耐磨涂层中NbC相是电火花沉积过程中原位生成的，NbC相的质量分数大于5.2%，涂层的厚度大于等于50μm，小于等于250μm。/n

【技术特征摘要】
1.一种NbC强化的大厚度纳米晶耐磨涂层，其特征是：NbC强化的大厚度纳米晶耐磨涂层包含NbC相和Nb在Fe中的固溶体相，并且这两相的晶粒尺寸都是纳米级的，所述大厚度纳米晶耐磨涂层中NbC相是电火花沉积过程中原位生成的，NbC相的质量分数大于5.2%，涂层的厚度大于等于50μm，小于等于250μm。


2.一种根据权利要求1所述的一种NbC强化的大厚度纳米晶耐磨涂层的制备方法，其特征是采用电火花沉积工艺对该涂层进行制备，具体的工艺步骤如下：
（1）对将用于电火花沉积的基体材料进行表面处理，包括除锈，除油，如果表面有裂纹，先进行车削以消除裂纹层，所述基体材料是碳元素的质量分数为0.02%≤Cwt%≤1.1%，并以渗碳体为强化相的钢铁材料；
（2）采用纯Nb棒作为电极材料进行电火花沉积，沉积过程中采用惰性气体进行保护，沉积的具体工艺参数为：输出功率为500~3000W，输出电压为100~300V，沉积速率为0.5-10m...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏祥，陈志国，杨泽壬，郝鹏磊，
申请(专利权)人：湖南人文科技学院，
类型：发明
国别省市：湖南;43