一种cBN/Ni-Mo钛合金叶片叶尖防护涂层的制备方法和应用技术

本发明专利技术属于金属材料表面沉积防护涂层技术领域，具体地说是一种cBN/Ni‑Mo钛合金叶片叶尖防护涂层的制备方法和应用。采用复合电沉积技术，通过“镀前预活化+带电入槽+镀后热处理”的工艺，在钛合金基体上制备cBN/Ni‑Mo防护涂层，cBN/Ni‑Mo防护涂层的表面结构包括Ni相和立方氮化硼，同时Ni晶格中固溶Mo原子形成Ni‑Mo合金，该结构涂层呈现较高的显微硬度、膜‑基结合强度和耐磨性能。本发明专利技术所涉及的这种钛合金叶尖防护涂层被成功合成，可显著改善钛合金基材的耐磨性和耐温性能，对于耐磨封严涂层的理论研究和实际应用具有重要意义。

【技术实现步骤摘要】
一种cBN/Ni-Mo钛合金叶片叶尖防护涂层的制备方法和应用
：本专利技术属于金属材料表面沉积防护涂层
，具体地说是一种cBN/Ni-Mo钛合金叶片叶尖防护涂层的制备方法和应用。
技术介绍
：钛合金因密度小、比强度高、耐腐蚀性好等优点被广泛应用于航空工业，是高推重比航空发动机必须使用的材料。然而，钛合金耐磨性能较差，高速运转时表面极易形成擦伤；此外，钛合金导热系数较低，温度较高易氧化，一旦发生钛火将造成重大安全事故。目前，在钛合金部件上制备封严防护涂层是防钛火、增强其耐磨性和抗氧化性能的有效途径。对比国、内外相关封严涂层的制备技术，电镀法具有合成温度较低、操作方便，对工件的尺寸和形状限制小等优势，适用于镀制复杂形状的压气机叶片。但由于钛是热力学不稳定的金属，表面易形成致密的氧化膜，对涂层性能影响很大。因此，需对钛合金基体表面进行镀前预处理，而预处理的关键是在其表面形成适宜的“活性膜”。目前，在钛合金表面形成活化膜的方法中，氢化钛膜法是研究较为成熟、应用较多的方法。但电镀氢化钛活化膜法在制备过程中需用氢氟酸、氟化氢铵等危险药品，一旦本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种cBN/Ni-Mo钛合金叶片叶尖防护涂层的制备方法，其特征在于，首先利用“镀前预活化+带电入槽”的工艺在基体上制备纯镍活化层；然后利用复合电沉积技术制备cBN/Ni-Mo涂层，最后对沉积态涂层进行热处理；cBN/Ni-Mo涂层的表面结构包括Ni相和立方氮化硼，同时Ni晶格中固溶Mo原子形成Ni-Mo合金。/n

【技术特征摘要】
1.一种cBN/Ni-Mo钛合金叶片叶尖防护涂层的制备方法，其特征在于，首先利用“镀前预活化+带电入槽”的工艺在基体上制备纯镍活化层；然后利用复合电沉积技术制备cBN/Ni-Mo涂层，最后对沉积态涂层进行热处理；cBN/Ni-Mo涂层的表面结构包括Ni相和立方氮化硼，同时Ni晶格中固溶Mo原子形成Ni-Mo合金。


2.根据权利要求1所述的cBN/Ni-Mo钛合金叶片叶尖防护涂层的制备方法，其特征在于，基体为钛合金。


3.根据权利要求1所述的cBN/Ni-Mo钛合金叶片叶尖防护涂层的制备方法，其特征在于，Ni-Mo合金中，Ni元素的原子百分含量为75～90％，Mo的原子百分含量10～25％。


4.根据权利要求1所述的cBN/Ni-Mo钛合金叶片叶尖防护涂层的制备方法，其特征在于，cBN颗粒的粒径范围为80～150μm。


5.根据权利要求1所述的cBN/Ni-Mo钛合金叶片叶尖防护涂层的制备方法，其特征在于，沉积态涂层经热处理后，获得高硬度耐磨耐温的钛合金叶片叶尖防护涂层；其中，防护涂层的结合力采用拉伸试验的方法进行测试，防护涂层的结合力范围为50～55MPa；防护涂层在常温下的摩擦系数为0.3～0.6，防护涂层显微硬度为800～1100HV。


6.根据权利要求1至5之一所述的cBN/Ni-Mo钛合金叶片叶尖防护涂层的制备方法，其特征在于，该方法具体包括如下步骤：
(1)预处理过程：沉积前需对钛合金基材进行预处理，具体为：首先用240#、400#、600#、800#砂纸依次对基体进行打磨，然后对基体表面进行喷砂处理，接着先用丙酮超声清洗10～20min，再用酒精漂洗后烘干；
(2)采用“镀前预活化+带电入槽”工艺沉积镍活化层，工艺参数为：镀前利用15～25vol％盐酸刻蚀清洗钛合金基片30～60s；然后将基片连接到电源负极，通电后将基片放入瓦特液镀槽中沉积厚...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙超，刘燚栋，李文赫，刘溅洪，裴志亮，宫骏，
申请(专利权)人：中国科学院金属研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁;21