一种司太立合金涂层及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种司太立合金涂层及其制备方法，涉及表面工程领域。该制备方法包括：预热及保温：将原司太立合金涂层及其基材放入真空炉内预热至100～300℃并进行保温，且涂层厚度与基材厚度的比值为厚度比值，保温时长与厚度比值正相关；半重熔及凝固：以司太立合金的熔点的20％～35％的温度作为重熔温度，对涂层表面进行重熔并待熔液凝固；待第1道次半重熔及凝固结束且涂层冷却至100～300℃时，再进行N道次半重熔及凝固，N为自然数，0≤N≤5；冷却：所有道次半重熔及凝固结束后，使涂层冷却至室温，得到司太立合金涂层。该制备方法，使司太立合金涂层的晶粒变得更加细小、与基材的结合也更好，在磨蚀作用下，重量损失减小一半以上，耐磨蚀性能显著提高。磨蚀性能显著提高。磨蚀性能显著提高。

【技术实现步骤摘要】
一种司太立合金涂层及其制备方法


[0001]本专利技术涉及表面工程的
，具体而言，涉及一种司太立合金涂层及其制备方法。

技术介绍

[0002]高温腐蚀和高温磨损均是材料损伤的主要原因。常用的耐磨蚀涂层如司太立合金涂层具有良好的耐磨蚀性能，凭借其优异性能，司太立合金涂层的应用范围日渐扩大，涉及航天航空、机械阀门、医疗器械、木材切割、燃气轮机、军工国防、增材制造等领域。
[0003]司太立合金的造价相对较低，所以，进一步提高司太立合金涂层的耐磨蚀性能，以扩大其应用范围，以及替代某些贵重材料，均具有十分重要的意义。

技术实现思路

[0004]本专利技术的第一个目的在于提供一种司太立合金涂层制备方法，以解决现有技术中存在的司太立合金涂层的耐磨蚀性能需进一步提高的技术问题。
[0005]本专利技术提供的司太立合金涂层制备方法，包括以下步骤：
[0006]预热及保温：将原司太立合金涂层及其基材放入真空炉内预热至100～300℃并进行保温，且涂层厚度与基材厚度的比值为厚度比值，保温时长与所述厚度比值与正相关；
[0007]半重熔及凝固：以司太立合金的熔点的20％～35％的温度作为重熔温度，对涂层表面进行重熔并待熔液凝固；
[0008]待第1道次半重熔及凝固结束且涂层冷却至100～300℃时，再按上述步骤进行N道次半重熔及凝固，其中，N为自然数，且0≤N≤5；
[0009]冷却：所有道次半重熔及凝固结束后，使涂层冷却至室温，得到所述司太立合金涂层。
[0010]进一步地，N的取值范围为：2≤N≤5。
[0011]进一步地，若K≤1/5，则保温时长为30～60min；
[0012]若1/5＜K＜1/2，则保温时长为90～150min，优选地，保温时长为120min；
[0013]若1/2≤K≤1，则保温时长为保温时长为180～210min，优选地，200min；
[0014]若K＞1，则保温时长为240～300min，优选地，保温时长为250min；其中，K为所述厚度比值。
[0015]进一步地，预热及保温过程中，控制所述原司太立合金涂层及其基材的升温速率均不高于100℃/h。
[0016]进一步地，预热及保温过程中，均向所述真空炉内通入保护气体，且控制保护气体流量为0.5～5ml/min。
[0017]进一步地，半重熔及凝固过程中，均对熔融表面进行吹保护气体，且控制保护气体流量不低于15ml/min。
[0018]进一步地，半重熔过程中，对涂层进行激光重熔或者感应加热重熔。
[0019]进一步地，预热前，将所述原司太立合金涂层的表面清洗至表面粗糙度Ra不高于100。
[0020]进一步地，清洗时，使用丙酮对所述原司太立合金涂层的表面进行清洗。
[0021]本专利技术提供的司太立合金涂层制备方法，能够产生以下有益效果：
[0022]本专利技术提供的司太立合金涂层制备方法，以低于司太立合金熔点的温度对既有司太立合金涂层进行重熔，使司太立合金涂层的晶粒变得更加细小、与基材的结合也更好，在磨蚀作用下，其重量损失减小一半以上，所以，本专利技术提供的司太立合金涂层制备方法，能够显著提高司太立合金涂层的耐磨蚀性能，对司太立合金的充分应用具有重要意义。
[0023]本专利技术的第二个目的在于提供一种司太立合金涂层，以解决现有技术中存在的司太立合金涂层的耐磨蚀性能需进一步提高的技术问题。
[0024]本专利技术提供的司太立合金涂层，由上述的司太立合金涂层制备方法制得。本专利技术提供的司太立合金涂层，与既有司太立合金涂层相比，晶粒更加细小、与基材的结合也更好，在磨蚀作用下，重量损失减小一半以上，耐磨蚀性能显著提高，适于广泛应用。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0026]图1为本专利技术实施例一制得的司太立合金涂层半重熔凝固后的金相照片。
具体实施方式
[0027]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施例做详细的说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0028]本实施例提供一种司太立合金涂层制备方法，包括以下步骤：
[0029]预热及保温：将原司太立合金涂层及其基材放入真空炉内预热至100～300℃并进行保温，且涂层厚度与基材厚度的比值为厚度比值，保温时长与厚度比值与正相关，涂层厚度与基材厚度的比值越大，保温时长越长。进一步地，保温温度范围可以为150～250℃；更进一步地，保温温度范围可以为175～225℃；具体地，保温温度可以为100℃、125℃、150℃、175℃、200℃、225℃、250℃、275℃、300℃，或者两个温度值之间的任意温度值。
[0030]半重熔及凝固：以司太立合金的熔点的20％～35％的温度作为重熔温度，对涂层表面进行重熔并待熔液凝固。进一步地，可以以司太立合金的熔点的25％～30％的温度作为重熔温度；具体地，重熔温度可以为司太立合金熔点的20％、21％、22％、23％、24％、25％、26％、27％、28％、29％、30％、31％、32％、33％、34％、35％，或者两个百分比之间的任意百分比。以低于司太立合金的熔点的温度对司太立合金涂层进行重熔，既能够保证熔液具有一定的流淌性，又能够有效避免熔液四处流淌而造成涂层厚度不均的情况，还能够提高制备效率，而试验数据也表明，所得司太立合金涂层的耐磨蚀性能十分优异。
[0031]待第1道次半重熔及凝固结束且涂层冷却至100～300℃时，再按上述步骤进行N道
次半重熔及凝固，其中，N为自然数，且0≤N≤5。进一步地，N的取值范围为2≤N≤5；具体地，N可以取值为0、1、2、3、4或5。多道次半重熔及凝固能够更加充分地细化晶粒，同时又能够有效避免道次过多而导致的开裂等现象的发生。
[0032]冷却：所有道次半重熔及凝固结束后，使涂层冷却至室温，得到司太立合金涂层。进一步地，最后一个道次的凝固结束后，可以使涂层自然冷却至室温，优选地，涂层冷却至室温后，对涂层表面进行清理。
[0033]本实施例提供的司太立合金涂层制备方法，以低于司太立合金熔点的温度对既有司太立合金涂层进行重熔，使司太立合金涂层的晶粒变得更加细小、与基材的结合也更好，在磨蚀作用下，其重量损失减小一半以上，所以，本专利技术提供的司太立合金涂层制备方法，能够显著提高司太立合金涂层的耐磨蚀性能，对司太立合金的充分应用具有重要意义。
[0034]具体地，本实施例中，设K为厚度比值，即涂层厚度与其基材厚度的比值，若K≤1/5，则保温时长为30～60min，具体可以为30min、40min、50本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种司太立合金涂层制备方法，其特征在于，包括以下步骤：预热及保温：将原司太立合金涂层及其基材放入真空炉内预热至100～300℃并进行保温，且涂层厚度与基材厚度的比值为厚度比值，保温时长与所述厚度比值与正相关；半重熔及凝固：以司太立合金的熔点的20％～35％的温度作为重熔温度，对涂层表面进行重熔并待熔液凝固；待第1道次半重熔及凝固结束且涂层冷却至100～300℃时，再按上述步骤进行N道次半重熔及凝固，其中，N为自然数，且0≤N≤5；冷却：所有道次半重熔及凝固结束后，使涂层冷却至室温，得到所述司太立合金涂层。2.根据权利要求1所述的司太立合金涂层制备方法，其特征在于，N的取值范围为：2≤N≤5。3.根据权利要求1或2所述的司太立合金涂层制备方法，其特征在于，若K≤1/5，则保温时长为30～60min；若1/5＜K＜1/2，则保温时长为90～150min，优选地，保温时长为120min；若1/2≤K≤1，则保温时长为180～210min，优选地，保温时长为200min；若K＞1，则保温时长为240～300min，优选地，保温时长为250min；其中，K为...

【专利技术属性】
技术研发人员：常哲，杨小金，米紫昊，刘福广，刘国刚，许有海，黄进刚，杨二娟，李勇，张周博，刘刚，林崴，秦建柱，黄俊谐，王亮，
申请(专利权)人：华能海南发电股份有限公司东方电厂华能国际电力股份有限公司德州电厂内蒙古蒙电华能热电股份有限公司乌海发电厂，
类型：发明
国别省市：