專利名稱：鎳基自熔性合金－稀土復(fù)合涂層材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及碳鋼、合金鋼零件獲取耐磨、耐腐蝕性能的表面冶金技術(shù)，特別是一種在鋼基體附加高硬度、高耐磨性和高耐腐蝕性的鎳基自熔性合金-稀土復(fù)合涂層材料及其制備。
背景技術(shù)：
在普通的碳鋼、低合金鋼基體上涂覆一層高硬度、高耐磨、高耐蝕合金涂層的表面強(qiáng)化技術(shù)已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用，涂層材料有鐵基、鎳基和鈷基合金等，形成涂層的工藝方法有堆焊、熱噴涂、熱噴焊、激光熔覆、等離子熔覆、真空熔結(jié)等。其中，基于涂層材料和工藝方法的性價(jià)比，以真空熔結(jié)的方法制備鎳基合金涂層已經(jīng)成為獲取高硬度、高耐磨性和高耐腐蝕性等最常見的表面強(qiáng)化技術(shù)之一。為了進(jìn)一步提高涂層的硬度和耐磨性，人們常在鎳基合金粉末中加入金屬間化合物WC、CrB和Cr3C2等，在涂層中形成數(shù)量眾多的、細(xì)小的、彌散分布的硬化相質(zhì)點(diǎn)。
已有查瑩等人以激光熔覆來制備NiCrBSi自熔性合金和WC復(fù)合涂層，但有涂覆層與基體界面處易產(chǎn)生裂紋和氣孔等缺陷，限制了激光熔覆復(fù)合涂層的應(yīng)用(《中國(guó)激光》，1999，26(10)947～950)。
86108069.6號(hào)中國(guó)專利利用等離子噴焊得到的鎳基非自熔性合金和碳化物的復(fù)合涂層，但涂層與基體結(jié)合強(qiáng)度不理想，有氣孔及裂紋，抗氧化、耐腐蝕性能不良，工程應(yīng)用受到制約。
魏軍等人在中等硬度鎳基合金粉末中加入了含鎳的碳化鉻粉末，用真空熔結(jié)的方法得到了耐磨性良好的合金涂層，但是涂層與基體的結(jié)合強(qiáng)度較低，涂層易剝落，難以實(shí)際應(yīng)用(《鋼鐵研究》，1990年，第3期)。
李志(《材料工程》，2000年，第1期，7～12)、王俊英(《熱加工工藝》，2001年，第1期，14～16)、林化春(發(fā)明專利申請(qǐng)公開說明書，CN1124786A，1～8)等人在高硬度鎳基合金粉末中加入了WC、Cr3C2等金屬間化合物粉末，在1100～1150℃下，采用真空熔結(jié)方法得到了高硬度、高耐磨性、高抗熱疲勞性的合金涂層，但是未能有效地解決因WC、Cr3C2偏析致使涂層硬度不均勻現(xiàn)象，也未能避免各組成相膨脹收縮不一而產(chǎn)生的裂紋、氣孔等缺陷，碳鋼母材中Fe元素向涂層擴(kuò)散，引起涂層“稀釋”導(dǎo)致合金涂層性能下降的現(xiàn)象、以及在較高溫度下碳鋼母材過熱造成零件基體性能惡化的現(xiàn)象，而且添加金屬間化合物會(huì)增加涂層的成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是利用稀土金屬的改性作用，提供一種具有高硬度、高耐磨性、高耐腐蝕性、低脆性、低裂紋敏感性，涂層與母材良好結(jié)合，消除或減輕Fe的“稀釋”，在較低溫度下形成的鎳基自熔性合金-稀土復(fù)合涂層材料及其制備方法，解決經(jīng)強(qiáng)化處理的涂層硬度與塑性不匹配、涂層易開裂剝落的問題。無(wú)須添加金屬間化合物，可以得到低成本的合金涂層。
本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是本發(fā)明較低溫度下形成的鎳基自熔性合金-稀土復(fù)合涂層材料，其特點(diǎn)是由組分A粉末和組分B粉末按如下重量百分比復(fù)合而成A99.6～99.9％、B0.1～0.4％，兩組分的總和為100％；其中組分A為鎳基自熔性合金粉末，所含成分的重量百分比為C0.7～1.0、Cr12～18、Si3.0～4.0、B2.5～4.0、Fe10～15、Ni余量，粉末粒度為-100～+280目；組分B為稀土合金或稀土金屬或稀土氧化物，其中a、所述稀土合金為富鈰合金混合稀土粉末，所含成分的重量百分比為Ce47.5～52.5、La26～28、Nd13～17、Pr4～8、Fe≤0.3、Mg≤0.05、Mo≤0.1、C≤0.05，粉末粒度為-100～+280目；b、所述稀土金屬為稀土釔粉末，所含成分的重量百分比為Y99.2～99.7、(La+Sm+Gd+Td+Dy+Ho+Er+Yb)≤0.1、Fe≤0.05、Si≤0.02、Ca≤0.1、O≤0.3、C≤0.03、Ni≤0.05、Mg≤0.05、(Ta+Ti)≤0.2，粉末粒度為-100～+280目；c、所述稀土氧化物為氧化鑭粉末，所含成分的重量百分比為L(zhǎng)a2O399.90～99.95、(CeO2+Pr6O11+Nd2O3+Sm2O3+Y2O3)≤0.1、Fe2O3≤0.001、SiO2≤0.03、CaO≤0.01，粉末粒度為-100～+280目。
本發(fā)明鎳基自熔性合金-稀土復(fù)合涂層材料的制備方法的特點(diǎn)是采用真空熔結(jié)表面冶金法制備，具體步驟為a、零件表面的預(yù)處理對(duì)零件的待加工表面清洗、除油、去污；b、合金粉末的配制以各自的組分、粒度和比例進(jìn)行混合，并置于球磨機(jī)里加無(wú)水乙醇濕式混粉，球料比5∶1，混粉時(shí)間為2小時(shí)；c、調(diào)制料漿與涂覆在混好的稀土合金粉末里加入粘結(jié)劑形成料漿，料漿涂覆于零件清潔的表面，調(diào)節(jié)涂覆層的厚度后放入烘箱中，在80～100℃烘1～2小時(shí)，出爐后精整外形；d、熔結(jié)將烘干后的零件放入真空爐內(nèi)，真空度為10-5～10-6Mpa，加熱到1030～1050℃，保溫5分鐘，然后隨爐冷卻至180℃出爐空冷，即得致密的合金涂層。
本發(fā)明在1030～1050℃較低的工作溫度下，采用真空熔結(jié)的工藝方法，選用高硬度(＞55HRC)的鎳基(NiCrBSi系列)合金粉末，添加微量混合稀土、稀土金屬或稀土化合物粉末，在零件表面形成高結(jié)合強(qiáng)度、高硬度、高耐磨性、高耐腐蝕性的合金涂層。
借助本發(fā)明鎳基自熔性合金-稀土復(fù)合涂層材料及其制備方法，在碳鋼表面可獲得高性能的合金涂層，在不損害母材的前提下對(duì)零件的表面產(chǎn)生明顯的改性效果。
與已有技術(shù)相比，本發(fā)明在涂層性能上的有益效果體現(xiàn)在1、鎳基自熔性合金-稀土復(fù)合涂層的表面質(zhì)量?jī)?yōu)秀，可達(dá)到鏡面效果。涂層表面無(wú)裂紋、氣孔等缺陷，保證了良好的承載能力。
2、增強(qiáng)了母材與涂層界面的冶金結(jié)合，較大幅度地提高了結(jié)合強(qiáng)度，不出現(xiàn)在服役早期涂層的脫落、開裂現(xiàn)象。
3、合金復(fù)合涂層具有較高的硬度，平均大于56HRC；與無(wú)稀土的真空熔結(jié)鎳基自熔性合金(NiCrBSi系)涂層相比，涂層基體顯微硬度提高30％，達(dá)500HV；硬質(zhì)相顯微硬度提高10％，達(dá)1200HV。
4、合金復(fù)合涂層耐磨性比無(wú)稀土的真空熔結(jié)鎳基自熔性合金涂層提高10倍以上。
5、合金復(fù)合涂層具有極高的耐腐蝕性，在鹽酸、硝酸、氯化鈉、氫氧化鈉中腐蝕率低于鍍鉻層，常溫下幾乎不受硫酸腐蝕，800℃下240小時(shí)連續(xù)受熱，也幾乎不被氧化增重。
應(yīng)用本發(fā)明，可以在較低的溫度下獲得鎳基自熔性合金-稀土復(fù)合涂層，避免母材過熱受損。涂層的各項(xiàng)性能指標(biāo)優(yōu)于單一的鎳基自熔性合金涂層和鎳基自熔性合金-金屬化合物復(fù)合涂層，能有效地阻滯碳鋼中的Fe向涂層擴(kuò)散“稀釋”合金涂層，具有成本低，操作方便，涂層成型性能好，綜合力學(xué)性能和耐腐蝕、抗氧化性能優(yōu)良，強(qiáng)度塑性良好配合，使用壽命延長(zhǎng)等特點(diǎn)，適宜制備在強(qiáng)烈磨損、高溫氧化、酸堿鹽腐蝕環(huán)境下工作的零件。
較低的溫度下獲得鎳基自熔性合金-稀土復(fù)合涂層優(yōu)秀的性能特性是由于稀土金屬對(duì)涂層化學(xué)組成、顯微結(jié)構(gòu)、界面結(jié)合、擴(kuò)散行為等積極的改性所致。本發(fā)明在涂層的化學(xué)組成、微觀結(jié)構(gòu)上有益效果體現(xiàn)在1、本發(fā)明涂層化學(xué)組成的有益效果體現(xiàn)在利用電子能譜儀對(duì)鎳基自熔性合金-稀土復(fù)合涂層的化學(xué)組成分析結(jié)果如表1，縱截面成分線掃描分布見附

圖1(a)和圖1(b)。
表1

由上表可見，與無(wú)稀土的NiCrBSi涂層相比，NiCrBSi-RE復(fù)合涂層中固溶體基體和硬質(zhì)相的Fe含量都明顯減少，說明稀土有效地阻礙了Fe擴(kuò)散造成的涂層“稀釋”現(xiàn)象。固溶體基體中Ni含量增加、Si含量的減少則反映涂層整體的畸變程度和應(yīng)力集中現(xiàn)象減輕，裂紋敏感性降低。硬質(zhì)相中Cr、Si含量的變化及稀土金屬的存在，說明了涂層可能形成了新的含稀土的硬質(zhì)相。
附圖1(a)和圖1(b)顯示出添加了稀土元素后，阻礙了Ni、Cr、Si等原子向母材的擴(kuò)散和Fe原子向涂層的擴(kuò)散，保證了涂層設(shè)計(jì)的化學(xué)組成和良好的功能特性，且各種元素的原子在界面處變化比較平緩，實(shí)現(xiàn)了相對(duì)穩(wěn)定的擴(kuò)散。
2、本發(fā)明涂層晶體結(jié)構(gòu)的有益效果體現(xiàn)在圖2(a)和圖2(b)示出了真空熔結(jié)涂層的x-ray圖象，由圖可見，與無(wú)稀土的NiCrBSi涂層相比，NiCrBSi-RE復(fù)合涂層中硬質(zhì)相的組成發(fā)生了改變，新出現(xiàn)了Cr7C3等硬質(zhì)相，可以有效地提高涂層的硬度和耐磨性。
3、本發(fā)明在其涂層組織形態(tài)上的有益效果體現(xiàn)在圖3(a)和圖3(b)示出了掃描電子顯微鏡得到涂層的背散射電子像，由圖可見，無(wú)稀土的NiCrBSi涂層上分布著塊狀相和大量的細(xì)針狀相，而NiCrBSi-RE復(fù)合涂層的顯微組織中大的塊狀相減少，細(xì)針狀組織大大減少，較多的球狀相彌散分布在基體上，涂層組織明顯細(xì)化，分布也較無(wú)稀土的涂層更為均勻，顯然這將使涂層形成時(shí)產(chǎn)生的局部應(yīng)力得以緩解，消除了針狀相前端割裂基體、萌生裂紋的可能性。
4、本發(fā)明在其涂層縱截面硬度分布上的有益效果體現(xiàn)在在顯微硬度計(jì)上，對(duì)涂覆鎳基自熔性合金-稀土復(fù)合涂層和無(wú)稀土的NiCrBSi涂層的45#鋼樣品的縱截面進(jìn)行等間距顯微硬度的測(cè)定，如附圖4所示。NiCrBSi涂層與母材界面處硬度陡然突變，硬度差值高達(dá)383HV，而且表面硬度較低；NiCrBSi-RE復(fù)合涂層與母材界面處硬度緩慢變化，硬度差值僅195HV，說明稀土元素加速了Cr、Ni等合金元素的擴(kuò)散，界面處的冶金結(jié)合更為牢固、均勻，同時(shí)涂層表面具有了更高的硬度，表明了NiCrBSi-RE復(fù)合涂層的承載能力有了很大的提高。
圖1為真空熔結(jié)合金涂層縱截面線掃描成分分布，其中圖1(a)為NiCrBSi合金涂層，圖1(b)為NiCrBSi-RE合金涂層。
圖2為真空熔結(jié)合金涂層x-ray圖象，其中圖2(a)為NiCrBSi合金涂層，圖2(b)為NiCrBSi-RE合金涂層。
圖3為真空熔結(jié)合金涂層背散射電子圖像，其中圖3(a)為NiCrBSi合金涂層，圖3(b)為NiCrBSi-RE合金涂層。
圖4為真空熔結(jié)合金涂層縱截面硬度分布，其中圖4(a)為NiCrBSi合金涂層，圖4(b)為NiCrBSi-RE合金涂層。
圖5為合金涂層的磨損量曲線圖，其中曲線a為NiCrBSi合金涂層，曲線b為NiCrBSi-RE合金涂層。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1本實(shí)施例中，組分A所含化學(xué)成分的重量百分比優(yōu)化范圍為C0.7～0.8、Cr.13～16、Si3.2～3.5；B2.8～3.5、Fe≤13、Ni余量；以富鈰合金混合稀土粉末為組分B，組分B所含成分的重量百分比為Ce47.5～52.5、La.26～28、Nd.13～17、Pr4～8、Fe≤0.3、Mg≤0.05、Mo≤0.1、C≤0.05，粉末粒度均為-100～+280目。
組分A與組分B混合的重量百分比為A99.8％、B0.2％，兩組分總和為100％。
其中，組分A的配比可具體取值為C0.75、Cr16、Si3.4、B3.0、Fe≤11、Ni余量；或?yàn)镃0.7、 Cr15、Si3.3、B2.8、Fe≤11、Ni余量；或?yàn)镃0.75、Cr15、Si3.4、B3.0、Fe≤11、Ni余量；或?yàn)镃0.8、 Cr16、Si3.5、B3.3、Fe≤11、Ni余量。
制備過程為1、零件的加工及表面預(yù)處理先將45#鋼加工成30mm×7mm×6mm的條狀試樣，對(duì)零件的表面仔細(xì)清洗、除油、去污，以保證涂層材料與零件表面的潤(rùn)濕性。
2、混粉按本實(shí)施例所給定的組分、粒度和比例混合，并置于球磨機(jī)里加無(wú)水乙醇濕式混粉，球料比5∶1，混粉時(shí)間為2小時(shí)。
3、調(diào)制料漿與涂覆在混好的稀土合金粉末里加入一定量的粘結(jié)劑(松香油)形成料漿，把調(diào)制好的料漿涂覆于條狀試樣清潔的表面，厚1mm，再直接在模板上涂覆1.5mm×1.5mm×0.2mm的薄片狀試樣(腐蝕試驗(yàn)用)，后把條狀試樣和薄片狀試樣放入烘箱中，在90℃烘2小時(shí)，出爐后略作修整。以同樣方法制備無(wú)稀土的NiCrBSi涂層試樣，作對(duì)比試驗(yàn)用。
4、熔結(jié)將烘干后的試樣放入VF-79J真空爐內(nèi)，抽真空度至10-5MPa以上，加熱到1030℃(無(wú)稀土的NiCrBSi涂層試樣加熱到1050℃)，保溫5分鐘，然后隨爐冷卻至180℃出爐空冷至室溫。
5、對(duì)試樣進(jìn)行磨光，Ra0.8。
耐磨性結(jié)果選用45#鋼為配對(duì)環(huán)試樣，半徑20mm，淬火態(tài)，硬度53HRC，Ra0.8。磨損試驗(yàn)選用磨損試驗(yàn)在MM-200型環(huán)塊式磨損試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行，載荷200N，轉(zhuǎn)速1200r/min，10#J機(jī)油潤(rùn)滑，在02型金相顯微鏡上測(cè)磨痕寬度，通過下式轉(zhuǎn)換成磨損體積(磨損量)磨損體積計(jì)算公式ΔV=[R2arcsinb2R-b2R2-(b2)2]×L]]>其中R-對(duì)磨環(huán)半徑20mm，b-實(shí)測(cè)磨痕寬度mm，L-磨痕長(zhǎng)度，即取試樣寬度7mm。
磨損量與磨損時(shí)間的關(guān)系見附圖5，鎳基自熔性合金-稀土復(fù)合涂層的耐磨性遠(yuǎn)比無(wú)稀土的NiCrBSi涂層的高，磨損時(shí)間越長(zhǎng)，效果越明顯，在磨損2小時(shí)，鎳基自熔性合金-稀土復(fù)合涂層的耐磨性比無(wú)稀土的NiCrBSi涂層提高10倍以上。形成稀土復(fù)合涂層時(shí)，成本幾乎不增加，所以本發(fā)明的涂層材料具有極高的性價(jià)比。
耐腐蝕和耐熱性結(jié)果按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB10124-88，GB/T13303-91等對(duì)鎳基自熔性合金-稀土復(fù)合涂層和無(wú)稀土的NiCrBSi涂層進(jìn)行了硫酸、鹽酸、硝酸、氯化鈉、氫氧化鈉及耐熱試驗(yàn)，結(jié)果如下在真空熔結(jié)條件下，與無(wú)稀土的NiCrBSi涂層相比，鎳基自熔性合金-稀土復(fù)合涂層的耐腐蝕和耐熱性十分優(yōu)越，復(fù)合涂層在硫酸中經(jīng)過72小時(shí)的浸泡，腐蝕失重為零(表2所示)，表現(xiàn)出優(yōu)秀的耐硫酸腐蝕性能，可以工作在硫酸介質(zhì)存在條件下的耐磨損場(chǎng)合。在鹽酸中復(fù)合涂層的耐腐蝕性提高1倍(表3所示)；在硝酸中耐腐蝕性提高7倍(表3所示)。在長(zhǎng)達(dá)10天的氯化鈉溶液中，復(fù)合涂層的腐蝕率是NiCrBSi涂層的78％(表4所示)；在72小時(shí)的氫氧化鈉溶液中，復(fù)合涂層的耐腐蝕性比NiCrBSi涂層提高近1倍(表5所示)；800℃溫度下100小時(shí)的受熱表明，復(fù)合涂層的耐熱性提高1倍(表6所示)。因此，選擇本發(fā)明的鎳基自熔性合金-稀土復(fù)合涂層可以工作在強(qiáng)烈腐蝕、磨損、受熱等惡劣的工況條件下工作，并可以大大延長(zhǎng)零件的使用壽命。
表2 50％H2SO4腐蝕率(失重，mg/cm2)

表3 3％HCL和10％HNO3的腐蝕率(mg/cm2·h)

表4 10％NaCL腐蝕率(失重，mg/cm2)

表5 20％NaOH腐蝕率(失重，mg/cm2)

表6耐熱增重率(800C恒溫受熱，增重，mg/cm2)

實(shí)施例2本實(shí)施例具有與實(shí)施例1相同的工藝條件，組分A也采用與實(shí)施例1的相同的組成，所不同的是以稀土釔粉末為組分B，組分B含成分的重量百分比為Y99.2～99.7、(La+Sm+Gd+Td+Dy+Ho+Er+Yb)≤0.1、Fe≤0.05、Si≤0.02、Ca≤0.1、O≤0.3、C≤0.03、Ni≤0.05、Mg≤0.05、(Ta+Ti)≤0.2，粉末粒度為-100～+280目。
組分A與組分B的重量百分比為A99.6％、B0.4％，兩組分的總和為100％。
實(shí)施例3本實(shí)施例具有與實(shí)施例1相同的工藝條件，組分A也采用與實(shí)施例1的相同的組成，所不同的是以氧化鑭粉末為組分B，組分B含成分的重量百分比為L(zhǎng)a2O399.90～99.95、(CeO2+Pr6O11+Nd2O3+Sm2O3+Y2O3)≤0.1、Fe2O3≤0.001、SiO2≤0.03、CaO≤0.01，粉末粒度為-100～+280目。
組分A與組分B的重量百分比為A99.7％、B0.3％，兩組分的總和為100％。
上述實(shí)施例2和實(shí)施例3中制得的鎳基自熔性合金-稀土復(fù)合涂層也能不同程度地提高涂層的耐磨性、耐腐蝕性、耐熱性等，可應(yīng)用于多種在腐蝕、磨損、受熱等惡劣的工況條件下服役的零件。
權(quán)利要求
1.鎳基自熔性合金—稀土復(fù)合涂層材料，其特征是由組分A粉末和組分B粉末按如下重量百分比復(fù)合而成組分A99.6～99.9％、組分B0.1～0.4％，兩組分的總和為100％；其中組分A為鎳基自熔性合金粉末，所含成分的重量百分比為C0.7～1.0、Cr12～18、Si3.0～4.0、B2.5～4.0、Fe10～15、Ni余量，粉末粒度為-100～+280目；組分B為稀土合金或稀土金屬或稀土氧化物，其中a、所述稀土合金為富鈰合金混合稀土粉末，所含成分的重量百分比為Ce47.5～52.5、La26～28、Nd13～17、Pr4～8、Fe≤0.3、Mg≤0.05、Mo≤0.1、C≤0.05，粉末粒度為-100～+280目；b、所述稀土金屬為稀土釔粉末，所含成分的重量百分比為Y99.2～99.7、(La+Sm+Gd+Td+Dy+Ho+Er+Yb)≤0.1、Fe≤0.05、Si≤0.02、Ca≤0.1、O≤0.3、C≤0.03、Ni≤0.05、Mg≤0.05、(Ta+Ti)≤0.2，粉末粒度為-100～+280目；c、所述稀土氧化物為氧化鑭粉末，所含成分的重量百分比為L(zhǎng)a2O399.90～99.95、(CeO2+Pr6O11+Nd2O3+Sm2O3+Y2O3)≤0.1、Fe2O3≤0.001、SiO2≤0.03、CaO≤0.01，粉末粒度為-100～+280目。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎳基自熔性合金—稀土復(fù)合涂層材料，其特征是組分A所含成分的重量百分比為C0.7～0.8、Cr13～16、Si3.2～3.5、B2.8～3.5、Fe≤13、Ni余量；以所述的富鈰合金混合稀土粉末為組分B，組分A與組分B的重量百分比為A99.8％、 B0.2％，兩組分的總和為100％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎳基自熔性合金—稀土復(fù)合涂層材料，其特征是組分A所含成分的重量百分比為C0.7～0.8、Cr13～16、Si3.2～3.5、B2.8～3.5、Fe≤13、Ni余量；以所述的稀土釔粉末為組分B，組分A與組分B的重量百分比為A99.6％、B0.4％，兩組分的總和為100％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎳基自熔性合金—稀土復(fù)合涂層材料，其特征是組分A所含成分的重量百分比為C0.7～0.8、Cr13～16、Si3.2～3.5、B2.8～3.5、Fe≤13、Ni余量，以所述氧化鑭粉末為組分B，組分A與組分B的重量百分比為A99.7％、B0.3％，兩組分的總和為100％。
5.一種權(quán)利要求1或2或3或4所述鎳基自熔性合金—稀土復(fù)合涂層材料的制備方法，其特征是采用真空熔結(jié)表面冶金法制備，具體步驟為a、零件表面的預(yù)處理對(duì)零件的待加工表面清洗、除油、去污；b、合金粉末的配制以各自的組分、粒度和比例進(jìn)行混合，并置于球磨機(jī)里加無(wú)水乙醇濕式混粉，球料比5∶1，混粉時(shí)間為2小時(shí)；c、調(diào)制料漿與涂覆在混好的稀土合金粉末里加入粘結(jié)劑形成料漿，料漿涂覆于零件清潔的表面，調(diào)節(jié)涂覆層的厚度后放入烘箱中，在80～100℃烘1～2小時(shí)，出爐后精整外形；d、熔結(jié)將烘干后的零件放入真空爐內(nèi)，真空度為10-5～10-6Mpa，加熱到1030～1050℃，保溫5分鐘，然后隨爐冷卻至180℃出爐空冷，即得致密的合金涂層。
全文摘要
鎳基自熔性合金—稀土復(fù)合涂層材料及其制備方法，其特征是選用鎳基自熔性合金粉末，添加微量稀土合金或稀土金屬或稀土氧化物，在零件表面形成合金涂層。本發(fā)明涂層材料是在1030～1050℃較低的工作溫度下，采用真空熔結(jié)的工藝方法進(jìn)行制備，有效避免母材過熱受損，涂層各項(xiàng)性能指標(biāo)優(yōu)于單一的鎳基自熔性合金涂層和鎳基自熔性合金—金屬化合物復(fù)合涂層，有效阻滯碳鋼中的Fe向涂層擴(kuò)散“稀釋”合金涂層，成本低，操作方便，涂層成型性能好，綜合力學(xué)性能和耐腐蝕、抗氧化性能優(yōu)良，強(qiáng)度塑性良好配合，使用壽命長(zhǎng)，適宜制備在強(qiáng)烈磨損、高溫氧化、酸堿鹽腐蝕環(huán)境下工作的零件。
文檔編號(hào)C23C24/10GK1580324SQ03132230
公開日2005年2月16日 申請(qǐng)日期2003年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月30日
發(fā)明者宣天鵬, 閔丹, 祖國(guó)全, 向啟琦 申請(qǐng)人:合肥工業(yè)大學(xué), 安徽省方舟科技開發(fā)有限責(zé)任公司