复合涂层及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种复合涂层及其制备方法，所述制备方法包括以下步骤：步骤一，采用表面改性工艺在基底的表面制得第一涂层；步骤二，采用所述表面改性工艺将所述第一涂层制成第二涂层；步骤三，采用所述表面改性工艺在所述第二涂层的表面制得第三涂层，得到所述复合涂层；其中，所述表面改性工艺包括激光熔覆、物理气相沉积、化学气相沉积、堆焊、渗碳处理和渗氮处理；所述第一涂层、第二涂层和第三涂层的成分包括钛、铬、铝及其碳化物和/或氮化物；所述基底包括铁、铜、钛及其合金；所述复合涂层采用上述的制备方法制得。本发明专利技术提供的制备方法所制得的复合涂层具有良好的耐酸蚀性能和耐冲蚀性能。蚀性能。蚀性能。

【技术实现步骤摘要】
复合涂层及其制备方法


[0001]本专利技术涉及复合涂层
，具体涉及一种复合涂层及其制备方法。

技术介绍

[0002]喷水无油螺杆压缩机的转子为马氏体不锈钢材质，在湿硫化氢、含氯离子的服役环境中会发生酸蚀，并且转子表面在水流持续冲刷作用下，发生酸蚀的部位甚至会局部脱落，严重缩短了转子的工作性能及使用寿命。在转子螺旋面表面涂覆耐酸蚀涂层可有效提升转子的耐酸蚀和冲蚀性能，延长转子使用寿命。但是目前市面上大多数涂层都是由同种工艺制备而成，只改变了涂层工艺参数及涂层材料，未能解决单种涂层工艺技术所存在的固有缺陷问题，并且单种涂层存在性能单一的问题，不能满足复杂环境的使用需求。
[0003]因此，有必要提供一种具有较好的耐酸蚀性和耐冲蚀性的复合涂层的制备方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种复合涂层及其制备方法，以获得具有良好耐酸蚀性和耐冲蚀性的复合涂层。
[0005]为达上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种复合涂层的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
[0007]步骤一，采用表面改性工艺在基底的表面制得第一涂层；
[0008]步骤二，采用所述表面改性工艺将所述第一涂层制成第二涂层；
[0009]步骤三，采用所述表面改性工艺在所述第二涂层的表面制得第三涂层，得到所述复合涂层；
[0010]其中，所述表面改性工艺包括激光熔覆、物理气相沉积、化学气相沉积、堆焊、渗碳处理和渗氮处理；
[0011]所述第一涂层、第二涂层和第三涂层的成分包括钛、铬、铝及其碳化物和/或氮化物；
[0012]所述基底包括铁、铜、钛及其合金。
[0013]本专利技术的一些实施例中，所述步骤一中的基底为不锈钢。
[0014]本专利技术的一些实施例中，所述步骤一与所述步骤三中采用的所述表面改性工艺均为物理气相沉积，所述步骤二中采用的所述表面改性工艺为激光熔覆。
[0015]本专利技术的一些实施例中，所述第一涂层与所述第三涂层的成分为TiAlCrN、TiN和CrN中的至少一种，所述第二涂层的成分包括TiN和TiC。
[0016]本专利技术的一些实施例中，所述第二涂层中，TiN和TiC的质量比为(1～10):(1～10)。
[0017]本专利技术的一些实施例中，所述步骤一中，在采用所述表面改性工艺制得所述第一涂层之前，先对所述基底进行表面预处理；
[0018]在所述步骤三中，在采用所述表面改性工艺制得所述第三涂层之前，先对所述第
二涂层进行所述表面预处理；
[0019]所述表面预处理包括打磨抛光和清洗。
[0020]本专利技术的一些实施例中，所述清洗包括：
[0021]先后依次采用洗涤剂、清水清洗所述基底，然后分别采用丙醇和无水乙醇对所述基底进行超声清洗。
[0022]本专利技术的一些实施例中，所述激光熔覆中采用的工艺参数为：激光功率为1300W～2500W、激光扫描速度为5～20mm/s、送粉速率为10g/min～40g/min、光斑直径为1mm～5mm。
[0023]本专利技术的一些实施例中，所述物理气相沉积中采用的工艺参数为：直流功率为1200W～2400W、直流电压为320V～425V、溅射电压为0.3Pa～0.8Pa、镀膜时间为3～8h、平均膜厚为2～5μm。
[0024]本专利技术的一些实施例中，步骤一中，通过物理气相沉积在所述基底的表面制得成分为TiAlCrN、TiN、CrN中的至少一种的所述第一涂层；
[0025]步骤二中，通过激光熔覆，将TiN、TiC以及所述第一涂层制成所述第二涂层；
[0026]步骤三中，通过物理气相沉积在所述第二涂层的表面制得成分为TiAlCrN、TiN、CrN中的至少一种的所述第三涂层。
[0027]为达上述目的，本专利技术还提供以下技术方案：
[0028]一种复合涂层，采用上述的制备方法制得，并且包括：
[0029]基底；
[0030]第二涂层，形成于所述基底之上，包括TiAlCrN、TiN、CrN和TiC中的至少一种；
[0031]第三涂层，形成于所述第二涂层之上，包括TiAlCrN、TiN、CrN中的至少一种；
[0032]其中，所述第三涂层的硬度大于所述第二涂层的硬度。
[0033]与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下有益效果：
[0034]1、本专利技术提供的复合涂层的制备方法制得了具有良好耐酸蚀性和耐冲蚀性的复合涂层，该制备方法便捷可行具有很好的可操作性，该复合涂层可用于喷水无油螺杆压缩机的转子的防护，以提升转子的耐酸蚀性和耐冲蚀性。
[0035]2、本专利技术提供的复合涂层的制备方法中，先在基底表面通过物理气相沉积工艺制得TiAlCrN涂层，再通过激光熔覆工艺将这一TiAlCrN涂层与TiN/TiC混合粉末熔融覆盖在基底表面形成一层复合涂层，然后又通过第二次物理气相沉积工艺在上述复合涂层的表面制得一层新的TiAlCrN涂层，最终制得一种具有两层结构的复合涂层，并具有良好的耐酸蚀性和耐冲蚀性，可应用于喷水无油螺杆压缩机的转子防护。
附图说明
[0036]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0037]图1为本专利技术提供的复合涂层的制备方法的流程示意图；
[0038]图2为本专利技术一实施例的提供复合涂层的制备方法各步骤中的复合涂层及基底的结构示意图。
[0039]本专利技术说明书附图中的主要附图标记说明如下：
[0040]1‑
基底；2
‑
第一涂层；3
‑
第二涂层；4
‑
第三涂层。
具体实施方式
[0041]下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0042]本专利技术的技术方案提供一种复合涂层及其制备方法，以下分别进行详细说明。需要说明的是，以下实施例的描述顺序不作为对本专利技术实施例优选顺序的限定。且在以下实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
[0043]实施例1
[0044]如图1和图2所示，本专利技术的一些实施例中，一种复合涂层的制备方法，包括以下步骤：步骤一，采用表面改性工艺在基底1的表面制得第一涂层2；步骤二，采用所述表面改性工艺将所述第一涂层2制成第二涂层3；步骤三，采用所述表面改性工艺在所述第二涂层3的表面制得第三涂层4，得到所述复合涂层；其中，所述表面改性工艺包括激光熔覆、物理气相沉积、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合涂层的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：步骤一，采用表面改性工艺在基底的表面制得第一涂层；步骤二，采用所述表面改性工艺将所述第一涂层制成第二涂层；步骤三，采用所述表面改性工艺在所述第二涂层的表面制得第三涂层，得到所述复合涂层；其中，所述表面改性工艺包括激光熔覆、物理气相沉积、化学气相沉积、堆焊、渗碳处理和渗氮处理；所述第一涂层、第二涂层和第三涂层的成分包括钛、铬、铝及其碳化物和/或氮化物；所述基底包括铁、铜、钛及其合金。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤一中的基底为不锈钢。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤一与所述步骤三中采用的所述表面改性工艺均为物理气相沉积，所述步骤二中采用的所述表面改性工艺为激光熔覆。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一涂层与所述第三涂层的成分为TiAlCrN、TiN和CrN中的至少一种，所述第二涂层的成分包括TiN和TiC。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述第二涂层中，TiN和TiC的质量比为(1～10):(1～10)。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤一中，在采用所述表面改性工艺制得所述第一涂层之前，先对所述基底进行表面预处理；在所述步骤三中，在采用所述表面改性工艺制得所述第三涂层之前，先对所述第二涂层进行所述表面预处理；所述表面预处理包括打磨抛光和清洗。7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述清洗包括：先后依次采用洗涤剂、...

【专利技术属性】
技术研发人员：翁恺，谢楷，徐春成，吴佳梅，刁安娜，杨剑，吴宇庆，马建元，袁皓，王存华，赵腊文，
申请(专利权)人：上海齐耀螺杆机械有限公司，
类型：发明
国别省市：