一种镍基合金表面耐磨涂层及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种镍基合金表面耐磨涂层及其制备方法，耐磨涂层包括镍基合金基体，镍基合金基体表面原位生长有由Al2O3陶瓷层和具有润滑功能的WS2颗粒组成的耐磨涂层，WS2颗粒分散在Al2O3陶瓷层中。将镍基合金表面经抛光、酸液腐蚀后，浸入熔融的铝液中形成浸铝层，在氩气中进行退火处理，形成NiAl扩散层；然后在含Na2WO4和Na2S的磷酸盐水溶液中进行分段式正/反向电流协同控制的恒流微弧氧化处理，在表面原位形成具有耐磨陶瓷Al2O3和润滑功能WS2复合强化的耐磨涂层。本发明专利技术通过NiAl扩散层以及分段式正/反向电流协同控制的恒流微弧氧化工艺的双重作用，促使镍基合金在摩擦过程中形成层状摩擦层，有效降低镍基合金的摩擦系数，且陶瓷相的强化作用提高了耐磨性能。且陶瓷相的强化作用提高了耐磨性能。且陶瓷相的强化作用提高了耐磨性能。

【技术实现步骤摘要】
一种镍基合金表面耐磨涂层及其制备方法


[0001]本专利技术属于镍基合金表面涂层及制备，尤其涉及一种镍基合金表面耐磨涂层及其制备方法。

技术介绍

[0002]镍基合金因具有良好的力学性能及耐腐蚀性能等优点，广泛应用在化工能源产业、核能产业、交通运输等领域的装备制造材料，如，发动机涡轮部件、连铸机辊子、挤压模具等。在往复传动条件下，镍基合金易发生摩擦磨损现象，难以成膜而极易失效。因此，耐磨性不足致使其难以满足磨损的工作环境要求，且增加了零部件的更换频次。目前，主要通过陶瓷相增强镍基合金以及表面改性方法以提高镍基合金的耐磨性：一是以石墨及陶瓷相为代表的耐磨相加入到镍基合金基体中，通过粉末冶金工艺成形镍基复合材料，但上述增强相与镍基合金界面存在结合强度弱，同时增强相在镍基合金中的分布状态调控困难，难以有效提高镍基合金的耐磨性。另一方面，表面改性技术为提高镍基合金耐磨性提供了一种途径，如，渗氮、渗碳和渗硼等表面化学热处理可提高金属材料的表面硬度和耐磨性，但渗透层较薄，难以满足长时间的磨损要求，限制了镍基合金的广泛应用。
专利
技术实现思路

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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种镍基合金表面耐磨涂层，其特征在于：包括镍基合金基体，所述镍基合金基体表面原位生长有由Al2O3陶瓷层和具有润滑功能的WS2颗粒组成的耐磨涂层，所述WS2颗粒分散在Al2O3陶瓷层中。2.一种权利要求1所述的镍基合金表面耐磨涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）对镍基合金进行预处理，然后采用氢氟酸稀溶液进行表面腐蚀，获得粗糙的表面；（2）采用惰性氩气辅助的热浸铝工艺，在具有粗糙表面的镍基合金表面制备浸铝层，在氩气保护环境下对浸铝层进行退火，使浸铝层与镍基合金间形成NiAl扩散层；（3）取Na2WO4、Na2S、Na3PO4和NaOH混合于水中，配置成混合溶液；（4）将步骤（2）的镍基合金浸铝层置于步骤（3）的混合溶液中，用分段式正/反向电流协同控制的恒流微弧氧化工艺进行氧化处理，在浸铝层表面原位形成具有Al2O3陶瓷层和WS2颗粒复合强化的耐磨涂层。3.根据权利要求2所述的镍基合金表面耐磨涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中，采用惰性氩气辅助的热浸铝工艺具体包括：将纯度为99.5%的纯铝在真空炉中加热至690～720℃得纯铝液，在真空炉内冲入氩气至炉内压力为0.1～0.2MPa，将具有粗糙表面的镍基合金浸入纯铝液中10～30min。4.根据权利要求2所述的镍基合金表面耐磨涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中，退火温度为250~400℃，退火时间...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏木建，林岳宾，李年莲，刘爱辉，王华玲，朱雨富，周广宏，
申请(专利权)人：淮阴工学院，
类型：发明
国别省市：