一種鎳合金200um涂層的制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及防護技術領域，特別設及一種儀合金200um涂層的制備方法。
【背景技術】
[0002] 在熱噴涂技術中等離子噴涂占據著最重要的地位。涂層平整光滑，可精確控制厚 度。等離子涂層孔隙率低，結合度高，結合強度高。涂層更厚、更硬、更具防腐效果。由于 噴涂過程對基體的熱影響小，基體組織不會發生變化。等離子噴涂是熱噴涂技術領域中極 為重要的一項工藝技術，當代各種熱噴涂材料大部分都可W通過等離子噴涂技術制備成性 能良好的涂層。等粒子噴涂是利用等離子弧進行的，等離子弧是壓縮電弧，與自由電弧相比 較，其弧柱細，電流密度大，氣體電離度高，因此具有溫度高，能量集中，弧穩定性好等特點。 由于等離子噴涂火焰溫度極高、速度極快，幾乎可W烙化并噴涂任何材料，形成的涂層具有 結合強度較高、孔隙率低且噴涂效率高、使用范圍廣等優點，故在航空、冶金、機械、機車車 輛等方面得到廣泛的應用。等離子噴涂不足是在噴涂層較厚時，可發生開裂。
【發明內容】
[0003] 本發明的目的是，提供一種儀合金200um涂層的制備方法，其方法簡單，原料易 得，綜合性能好，應用廣泛。
[0004] 等離子噴涂選用Ni60為基礎粉，采用等離子噴涂方法對汽車齒輪軸20CrMnTi表 面進行噴涂。在Ni60基礎粉中添加Mo、CoXr金屬粉，每種金屬粉的添加量為0-15%，分成 6個實驗組，按均勻設計實驗，每組金屬Ni60粉的最小量在67%-88%之間。涂層厚200um等 離子噴涂Ni60、Co、化、Mo的在20CrMnTi。噴焊時若采用中小型噴焊槍時，宜選用-150目 的的粉，采用大型噴焊槍時宜-150 / + 320目的粉。試驗用的金屬儀粉選自浙江亞通焊材 有限公司。 陽0化]金屬鋼（Mo)粉的烙點高達2625Γ，耐熱性好，在常溫下表面形成氧化膜而純化， 對酸、堿和烙融金屬有很高的抗蝕能力。鋼具有自粘結性能，可應用于粘結底層材料也可作 為功能性涂層使用。Ni-Mo合金主要在還原性介質腐蝕的條件下使用。它是耐鹽酸腐蝕的 最好的一種合金，但在有氧和氧化劑存在時，耐蝕性會顯著下降。試驗用的金屬鋼粉選自北 礦新材料科技有限公司。
[0006] 金屬鉆（Co)粉作為耐磨涂層，其高的硬度、良好的耐磨性和良好的初性，廣泛應 用于航空航天冶金、電力及其機械領域增強基體金屬的耐磨性，或作為磨損部件的修復。噴 涂WC-Co涂層具有較高的硬度和耐磨性，廣泛地應用于許多領域，如煤氣管道監測設備上 的滑靴W及飛機的發動機、軸、齒輪等耐磨部件。WC是一種高硬度相，Co是金屬粘結劑，把 WC顆粒粘結在一起。在WC-Co基合金中，隨著WC含量的增加，合金的耐磨性增加。涂層組 織和性能的優劣受許多因素的影響，如原始噴涂粉末的制造過程和性能、基體材料的選擇 及熱噴涂工藝過程等。試驗用的金屬鉆粉選自北礦新材料科技有限公司。
[0007] 金屬銘（化）粉具有固溶強化作用和純化作用，能提高耐蝕性能和抗高溫氧化性 能；富余的銘容易與碳、棚形成碳化銘、棚化銘硬質相從而提高合金硬度和耐磨性。Ni-化 合金也就是儀基耐熱合金，主要在氧化性介質條件下使用。抗高溫氧化和含硫、饑等氣體的 腐蝕，其耐蝕性隨銘含量的增加而增強。運類合金也具有較好的耐氨氧化物（化0H、K0H)腐 蝕和耐應力腐蝕的能力。試驗用的金屬銘粉選自北礦新材料科技有限公司。
[0008] 采用的技術方案是： 一種儀合金200um涂層的制備方法，其特征在于：首先對工件的進行熱處理，然后取各 種金屬粉按比例配置合金粉并攬拌均勻，最后采用等離子噴涂的方法在工件表面噴涂一層 合金層；具體步驟如下： 一、 對金屬工件的外表面先用砂紙打磨，再進行噴砂處理； 二、 取金屬儀粉、金屬鉆粉、金屬鋼粉和金屬銘粉按比例均勻混合配置合金粉，其中各 組分按質量百分比計：金屬儀粉0-15%、金屬鉆粉0-15%、金屬鋼粉0-15%，其余為金屬儀 粉； Ξ、將配置好的合金粉采用等離子噴涂的方法在處理過的工件表面噴涂一層200um厚 的合金層。
[0009] 四、噴涂后在試件端面用200#、400#、600#、800#、1000#、1200#和1500#砂紙打磨拋光 后，王水腐蝕后，測試涂層顯微硬度和掃描電鏡，在試驗機上進行磨損，測得磨損量，驗證試 驗效果很好。
[0010] 步驟二中配置的合金粉，其金屬儀粉的含量按質量百分比計最小量為67%。
[0011] 所述的合金粉的粒度要求：金屬儀粉150-320目、金屬鉆粉150-320目、金屬鋼粉 150-320目和金屬銘粉150-320目。
[0012] 金屬工件的材質為合金鋼UOCrMnTi)。
[0013] 步驟一中對工件的噴涂表面用砂紙打磨的方法為：用200#砂紙打磨。
[0014] 步驟一中對工件表面進行噴砂處理表面，W便涂層結合較好。
[0015] 涂層效果：試驗后顯微硬度HVmax最大可達2686HV,，驗證試驗的結果也很好 2686-3362HV。HVmin為1471HV,本研究使用M-200磨損試驗機，加載9. 8N，磨損時間為 20min，主軸轉速200rad/min;潤滑油為10#機油，壓力為10N，，最小的磨損量為0. 0018邑， 最大的磨損量為0.030邑。
[0016] 附表1Ni60的理化性能
附表.2Mo、化、CoS種金屬噴涂粉的理化性能
本發明的優點在于： 本發明所制備的涂層，綜合性能極佳，常用于伴有氧化或熱腐蝕性的抗磨損場合，與滲 碳、滲氮、滲棚、鍛銘和某些堆焊合金等表面硬化處理后的硬度相當，其自烙性、潤濕性和噴 焊性優良，而且烙點比較低，噴焊層具有硬度高、耐蝕、耐磨、耐熱特點，難W切削和抗高溫 氧化的綜合性能，能夠廣泛用于冶金、機械、礦山、石油、化工、輕工、汽車等領域易損部件的 修復和保護，能幾倍乃至幾十倍地提高使用壽命。廣泛適用于軸類、閥口、柱塞、密封環、輸 送漉、累套、刮板等零件的表面，可W取得了顯著的經濟效益和社會效益。
【附圖說明】
[0017] 圖1涂層厚度200um配比為Mol5%，Co6%，Crl2%的20CrMnTi的線掃描分析的 化元素掃描電鏡分析圖。
[0018] 圖2涂層厚