一种原位自生纳米TiC颗粒增强梯度复合涂层及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种原位自生纳米TiC颗粒增强梯度复合涂层及其制备方法，属于激光熔覆技术领域，所述原位自生纳米TiC颗粒增强梯度复合涂层由掺杂原位自生纳米TiC颗粒的金属材料制成，所述原位自生纳米TiC颗粒的平均粒度为30‑80nm，所述原位自生纳米TiC颗粒的含量从涂层底部起沿涂层厚度方向逐渐增强。本发明专利技术方法制备的复合涂层，涂层底部低TiC含量，沿涂层厚度方向TiC含量逐渐增加，到涂层表面高TiC含量的梯度涂层，使涂层表面具有高性能，又使涂层与基体界面具有高的相容性，无界面结合问题。

【技术实现步骤摘要】
一种原位自生纳米TiC颗粒增强梯度复合涂层及其制备方法
本专利技术属于激光熔覆
，具体涉及一种原位自生纳米TiC颗粒增强梯度复合涂层及其制备方法。
技术介绍
激光熔覆制备陶瓷颗粒增强金属基复合材料是目前抗磨熔覆涂层的重要研究方向。根据增强陶瓷颗粒加入方式的不同可将其分为外加颗粒增强和原位自生颗粒增强。以前，通常采用直接加入陶瓷颗粒(如WC、TiC、TiN、SiC等)的方法，这种方法由于外加陶瓷相颗粒尺寸较大，且与母相金属的热物性参数差异很大，熔覆层凝固收缩受到母相金属的阻碍，相容性较差，增强相与母相金属界面热力学上不稳定，影响界面结合，往往成为裂纹源，此外，陶瓷与母相金属界面会形成不良反应物和附着物，使该界面成为低强度低韧性的弱界面，在重载荷作用下，陶瓷颗粒有可能剥离母相金属，削弱了整体强化效果。所谓原位自生，即在一定条件下，通过元素与元素或元素与化合物间的放热反应，原位形成陶瓷增强相。由于这种陶瓷相引入的特殊性，因而不仅它的尺寸细小，而且颗粒表面无污染，与母相具有较好的润湿性，界面结合强度高。这两个特点使得原位自生颗粒增强复合材本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种原位自生纳米TiC颗粒增强梯度复合涂层，其特征在于，所述涂层由掺杂原位自生纳米TiC颗粒的金属材料制成，所述原位自生纳米TiC颗粒是由Ti粉末和石墨粉末在母相金属粉末环境下，采用压片预置法预置在基体上，并通过激光熔覆方式原位生成的，平均粒度为30-80nm，所述原位自生纳米TiC颗粒的含量从涂层底部起沿涂层厚度方向逐渐增强。/n

【技术特征摘要】
1.一种原位自生纳米TiC颗粒增强梯度复合涂层，其特征在于，所述涂层由掺杂原位自生纳米TiC颗粒的金属材料制成，所述原位自生纳米TiC颗粒是由Ti粉末和石墨粉末在母相金属粉末环境下，采用压片预置法预置在基体上，并通过激光熔覆方式原位生成的，平均粒度为30-80nm，所述原位自生纳米TiC颗粒的含量从涂层底部起沿涂层厚度方向逐渐增强。


2.根据权利要求1所述的一种原位自生纳米TiC颗粒增强梯度复合涂层，其特征在于，所述Ti粉末、石墨粉末和母相金属粉末的质量百分比为4x:x:(100-5x)，其中x为1-6。


3.一种如权利要求1-2任一所述的原位自生纳米TiC颗粒增强梯度复合涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1：将Ti粉、石墨粉末和母相金属粉末进行球磨，混合均匀，获得混合粉末；
步骤S2：对基体进行预处理，采用压片预置法在预处理后的基体表面进行混合粉末的预置，获得预置粉末；
步骤S3：对所述预置粉末进行激光熔覆，获得原位自生成纳米TiC颗粒增强梯度复合涂层，所述激光熔覆的工艺参数为：激光功率为1000-2000W，光斑直径为2-4mm，激光扫描速度为3-6mm/s，采用氩气对熔池进行气体保护，载气量3-8L/min。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：王东生，徐礼锋，魏琦，肖睿，
申请(专利权)人：铜陵学院，
类型：发明
国别省市：安徽;34