一种基于多级梯度结构的船用涂层及其制备方法技术

本发明专利技术涉及船舶涂层技术领域，尤其涉及一种基于多级梯度结构的船用涂层及其制备方法，所述船用涂层包括柱状晶层和等轴晶层，所述船用涂层靠近船用基体的一端为柱状晶层，所述等轴晶层叠加于所述柱状晶层表面形成一级梯度结构，所述柱状晶层和等轴晶层逐层反复叠加形成多级梯度结构。本发明专利技术通过将柱状晶层和等轴晶层反复叠加形成晶粒类型的多级梯度结构，可改善船用涂层的耐腐蚀和耐磨性能，通过在等轴晶层中添加Cr，Cr与17‑4PH高强钢中的其他元素发生化学反应，形成富Cr的金属间化合物，可进一步提高材料的抗腐蚀性能，促使形成的船用涂层具有优异耐磨性能、强度以及抗表面多级粗糙微破损能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及船舶涂层，尤其涉及一种基于多级梯度结构的船用涂层及其制备方法。

技术介绍

1、海洋环境对金属腐蚀和摩擦产生重要的影响，由于海水的化学成分、温度、盐度、流动性质以及海洋生物活动等因素共同作用而产生的。海水中的盐分含量较高，特别是氯离子，是金属腐蚀的主要催化剂。盐分使得海水更具导电性，促使电化学腐蚀更为迅速。此外，海水温度的变化也会影响金属腐蚀速度。较高的温度通常加速腐蚀过程。海洋环境下加快金属磨损。海水具有较高的黏度，这会增加金属部件之间的摩擦，特别是液体动力学系统中，如船舶、潜水器等。此外，海水中的盐分可以在金属表面沉积，形成盐层，增加金属表面的粗糙度，进而增加摩擦。因此，在复杂、严苛的磨损、腐蚀环境下，缩短了金属零部件的工作使用寿命。表面涂层是一种有效改善合金表面腐蚀和耐磨方法。目前常用提高表面性能高能束改性方法主要有：激光熔覆、等离子熔覆、激光重熔以及高能束组合工艺等，可以有效改善表面综合性能。

2、中国专利cn104195496b公开了一种耐海水腐蚀金属涂层的制备方法，制备方法包含：基材表面去油污处理；基材表面粗化处理；基材本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于多级梯度结构的船用涂层，其特征在于：所述船用涂层包括柱状晶层和等轴晶层，所述船用涂层靠近船用基体的一端为柱状晶层，所述等轴晶层叠加于所述柱状晶层表面形成一级梯度结构，所述柱状晶层和等轴晶层逐层反复叠加形成多级梯度结构。

2.如权利要求1所述的一种基于多级梯度结构的船用涂层，其特征在于：所述等轴晶层表面具有若干个等距分布的凹槽，若干个凹槽等距分布，所述等轴晶层远离凹槽的一端与柱状晶层之间形成过渡层，所述过渡层的厚度小于等轴晶层的厚度以及柱状晶层的厚度。

3.如权利要求2所述的一种基于多级梯度结构的船用涂层，其特征在于：所述等轴晶层的凹槽表面形成强化界面，...

【技术特征摘要】

1.一种基于多级梯度结构的船用涂层，其特征在于：所述船用涂层包括柱状晶层和等轴晶层，所述船用涂层靠近船用基体的一端为柱状晶层，所述等轴晶层叠加于所述柱状晶层表面形成一级梯度结构，所述柱状晶层和等轴晶层逐层反复叠加形成多级梯度结构。

2.如权利要求1所述的一种基于多级梯度结构的船用涂层，其特征在于：所述等轴晶层表面具有若干个等距分布的凹槽，若干个凹槽等距分布，所述等轴晶层远离凹槽的一端与柱状晶层之间形成过渡层，所述过渡层的厚度小于等轴晶层的厚度以及柱状晶层的厚度。

3.如权利要求2所述的一种基于多级梯度结构的船用涂层，其特征在于：所述等轴晶层的凹槽表面形成强化界面，所述强化界面为粗晶-细晶交织的界面层。

4.如权利要求1所述的一种基于多级梯度结构的船用涂层，其特征在于：所述柱状晶层的材料为17-4ph高强钢粉末，所述等轴晶层的材料为掺杂有4～6wt.％cr的17-4ph高强钢复合粉末。

5.如权利要求4所述的一种基于多级梯度结构的船用涂层，其特征在于：所述17-4ph高强钢粉末和17-4ph高强钢复合粉末的直径为15～70μm，含氧量≤300ppm，流动性≤30s/50g。

6.如权利要求1～5任一项所述的一种基于多级梯度结构的船用涂层的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

7.如权利要求6所述的一种基于多...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐子祁，王伟，李巧娇，吴涛，曹畅，王万研，俞哲，
申请(专利权)人：中国船舶集团有限公司第七一九研究所，
类型：发明
国别省市：