【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于防护涂层，特别涉及一种耐磨耐蚀涂层及其制备方法。
技术介绍
1、流体机械设备是我国装备制造业的重要组成部分，作为其核心产品之一的泵类设备是将原动机的机械能转换成流体介质的动能，以实现流体介质输送或使其增压的机械装置，被喻为现代工业的心脏；广泛应用于矿山、有色金属、黑色金属、煤化工、石油石化、电力、市政、核工业及国防等领域，是国民经济中应用最广泛的通用机械。
2、矿浆泵作为选矿厂扬送矿浆用的设备，泵类设备服役工况复杂、多变、恶劣，如矿浆泵叶轮、泵轴等核心零部件在运行过程中要受到气蚀、磨蚀、腐蚀等作用，易导致产生磨损与金属疲劳，严重影响其使用寿命及机组运行效率。我国泵类设备存量巨大，而由于泵类核心零部件腐蚀、磨损等失效而导致的损失巨大。若能采取有效的表面处理措施，挽回泵类设备核心零部件失效所造成的这些价值巨大的损失，则每年可为泵类设备应用企业节约数百亿元。
3、矿浆泵的磨损与腐蚀可归结为以下三类：
4、1、冲蚀磨损
5、矿浆泵在运行过程中，液体中裹挟的固体颗粒以一定的速度撞击流动部件的表面，造成物料损失。根据磨损面的分析，冲蚀磨损机理可分为切削磨损、变形疲劳磨损和切削与变形复合磨损。
6、2、气蚀磨损
7、在矿浆泵的运行中，过流部位的局部区域，液体进入的绝对压力下降到温度的汽化压力，液体就会开始汽化，产生蒸汽从而形成气泡。这些气泡随着液体向前流动，当它们达到一定的高压时，气泡会急剧收缩，直至崩溃。在气泡凝聚的同时，液体颗粒高速填充空隙，对金属表面产
8、3、腐蚀磨损
9、当输送介质具有一定的ph值时，矿浆泵的过流部件也会发生腐蚀和磨损，即在腐蚀和磨损的共同作用下发生物料的损失。腐蚀可分为化学腐蚀和电化学腐蚀，化学腐蚀是金属和液体直接发生化学反应，电化学腐蚀是在液体介质的作用下，金属表面形成微电池，造成材料损失。
10、目前，国内很多用户通过喷焊、喷涂等方式在矿浆泵关键零部件叶轮、锥阀表面制备wc硬质合金、镍基合金、铁基非晶等涂层，都未能有效的改善矿浆泵组的使用寿命，需要频繁更换零件，不仅延误企业正常生产进度，而且还增加了成本。如何提高零件的耐磨耐蚀性能，保证零件在服役过程中的稳定性和安全性，延长零件的服役寿命是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的上述不足，本专利技术的目的就在于提供一种耐磨耐蚀涂层及其制备方法，本专利技术的耐磨耐蚀涂层能有效提高零件的耐磨耐蚀性能，保证零件在服役过程中的稳定性和安全性，延长零件的服役寿命。
2、本专利技术的技术方案是这样实现的：
3、一种耐磨耐蚀涂层的制备方法，具体包括以下步骤：
4、s1：对基体表面进行预处理；
5、s2：采用激光熔覆在基体表面制备司太立合金涂层；
6、s3：采用多弧离子镀在司太立合金涂层表面制备tin涂层或craln涂层，从而在基体表面制备得到所述耐磨耐蚀涂层。
7、进一步地，步骤s1中，先对基体进行除油、除锈处理，然后采用丙酮进行擦拭，且在擦拭后的1 h内进行步骤s2的操作。
8、进一步地，激光熔覆采用的司太立合金粉末粒度为30~60μm。
9、进一步地，激光熔覆时，离焦量为+5 mm；喷嘴工作距离为11 mm；激光功率为2.4~2.8 kw；熔覆速度为15~18 m/min；单道横移为0.4~0.6 mm；送粉量为20~25 g/min；保护气流为12~14 l/min；载粉气流为5~6l/min。
10、进一步地，步骤s3中，具体包括以下步骤：
11、s3.1：对激光熔覆后的基体进行镀前处理；
12、s3.2：将经镀前处理后的基体装入真空腔体，抽真空至真空优于3×10-3pa，打开离子源，加热灯丝至40~60 a，通入高纯氩气50~120 sccm，在-200~-250v的偏压下对基体进行刻蚀清洗，去除表面附着的灰尘等杂质，刻蚀时间20~40 min；
13、s3.3：刻蚀完成后，通入n2气并调节分子泵转速，使真空腔室的气压控制在1~4pa。打开靶材ti或靶材cral，控制偏压从0~-50 v逐渐升高至-50~-150 v，靶电流50~150 a，通过调节n2气流量控制沉积气压在1~4 pa，镀膜时间1~3 h，涂层厚度2~5 μm，镀膜完成后，随炉冷却至室温然后复压取出，即在司太立合金涂层表面制备tin涂层或craln涂层。
14、进一步地，步骤s3.1的具体步骤如下：先对激光熔覆后的基体进行打磨抛光，以使粗糙度小于3.2 μm，然后置于石油醚中擦洗去除表面油污，再依次放入丙酮、无水乙醇中超声清洗，最后取出用氮气吹干。
15、进一步地，在丙酮和无水乙醇中的超声清洗时间均为15~30 min。
16、进一步地，靶材ti和靶材cral的纯度均大于等于99.9%。
17、与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
18、本专利技术先采用激光熔覆在基体表面制备司太立合金涂层，使得司太立合金涂层与基体冶金结合，保证司太立合金涂层与基体之间具有良好的结合强度，同时司太立合金具有硬度高、耐磨、耐腐蚀等优点，从而能提高基体耐磨耐蚀性能；然后再采用多弧离子镀在司太立合金涂层表面制备tin涂层或craln涂层，tin涂层和craln涂层具有高熔点、高硬度、耐磨损、耐腐蚀等优点，从而能提高基体的热稳定性，进一步基体的耐磨耐蚀性能，保证零件在服役过程中的稳定性和安全性，延长零件的服役寿命。
19、此外craln涂层还具有附着力强、导热率低等特性，从而能进一步提高craln涂层与司太立合金涂层的结合强度。
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1.一种耐磨耐蚀涂层的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种耐磨耐蚀涂层的制备方法，其特征在于，步骤S1中，先对基体进行除油、除锈处理，然后采用丙酮进行擦拭，且在擦拭后的1 h内进行步骤S2的操作。
3.根据权利要求1所述的一种耐磨耐蚀涂层的制备方法，其特征在于，激光熔覆采用的司太立合金粉末粒度为30~60μm。
4.根据权利要求1所述的一种耐磨耐蚀涂层的制备方法，其特征在于，激光熔覆时，离焦量为+5 mm；喷嘴工作距离为11 mm；激光功率为2.4~2.8 kw；熔覆速度为15~18 m/min；单道横移为0.4~0.6 mm；送粉量为20~25 g/min；保护气流为12~14 L/min；载粉气流为5~6 L/min。
5.根据权利要求1所述的一种耐磨耐蚀涂层的制备方法，其特征在于，步骤S3中，具体包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的一种耐磨耐蚀涂层的制备方法，其特征在于，步骤S3.1的具体步骤如下：先对激光熔覆后的基体进行打磨抛光，以使粗糙度小于3.2 μm，然后置于石油醚中擦
7.根据权利要求6所述的一种耐磨耐蚀涂层的制备方法，其特征在于，在丙酮和无水乙醇中的超声清洗时间均为15~30 min。
8.根据权利要求5所述的一种耐磨耐蚀涂层的制备方法，其特征在于，靶材Ti和靶材CrAl的纯度均大于等于99.9%。
9.一种耐磨耐蚀涂层，其特征在于，采用权利要求1~8任一所述的一种耐磨耐蚀涂层的制备方法制备得到。
...【技术特征摘要】
1.一种耐磨耐蚀涂层的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种耐磨耐蚀涂层的制备方法，其特征在于，步骤s1中，先对基体进行除油、除锈处理，然后采用丙酮进行擦拭，且在擦拭后的1 h内进行步骤s2的操作。
3.根据权利要求1所述的一种耐磨耐蚀涂层的制备方法，其特征在于，激光熔覆采用的司太立合金粉末粒度为30~60μm。
4.根据权利要求1所述的一种耐磨耐蚀涂层的制备方法，其特征在于，激光熔覆时，离焦量为+5 mm；喷嘴工作距离为11 mm；激光功率为2.4~2.8 kw；熔覆速度为15~18 m/min；单道横移为0.4~0.6 mm；送粉量为20~25 g/min；保护气流为12~14 l/min；载粉气流为5~6 l/min。
5.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：王帆，张学东，姜宏伟，穆磊，葛荣凡，高鹏，向锦，赵文学，马文生，
申请(专利权)人：重庆水泵厂有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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