[发明专利]抗多碰的镍基复合涂层及其涂覆方法

说明书

技术领域

本发明涉及涂层材料和涂覆方法，尤其是一种抗多碰的镍基复合涂层材料及其涂覆方法。 

背景技术

镍基自熔合金粉末因其良好的润湿性、耐蚀性、耐磨性和自润滑作用及适中的价格在激光熔覆材料中研究最多、应用最广。利用激光熔覆技术制备镍基涂层取得了很大的进展。 

在工程机械中广泛存在着多次碰撞载荷下工作的零构件，如各种阀、泵等零构件，这些零构件是机械部件中重要构件，其多碰后失效引起的检修、停产带来巨大的经济损失。由多碰载荷引起的失效大部分源于材料的塑性变形。经本发明探索发现，激光熔覆镍基复合涂层适用于多碰载荷。 

故，需要研发一种耐多碰的镍基复合涂层材料。 

发明内容

发明目的：本发明的一个目的是提供一种抗多碰的镍基复合涂层及其涂覆方法，以解决上述问题，减少工件的损坏，降低损失。 

技术方案：一种抗多碰的镍基复合涂层，所述镍基复合涂层中Ni元素的重量分数沿靠近基体的一侧向远离基体的一侧梯度增加。镍基复合涂层中Ni元素的重量分数从8%梯度递增至50%。所述镍基复合涂层包括若干一体化的子涂层，各子涂层分别采用激光熔覆的方法形成。 

所述子涂层为4层，每层为1.2-1.7mm，从靠近基体方向到远离基体方向依次为第一子涂层、第二子涂层、第三子涂层和第四子涂层，以重量分数计，所述第一子涂层的成分为C 0.05、B 0、Si 1.0、Cr 18、Ni 10，余量为Fe和其他微量元素；所述第二子涂层的成分为C 0.05、B 1.84、Si 1.84、Cr 21.1、Ni 23.69，Fe 51.33，余量为其他微量元素；所述第三子涂层的成分为C 0.05、B 0.5、Si 2.49、Cr 22.31、Ni 36.92，Fe 37.55，余量为其他微量元素；所述第四子涂层的成分为C 0.05、B 0、Si 2.50、Cr25.97、Ni 42.98，Fe 28.17，余量为其他微量元素。一种抗多碰的镍基复合涂层材料的涂覆方法：采用激光熔覆的方法在基体上熔覆第一子涂层，激光光斑尺寸为10mm×1mm，扫描速度为4.5-5.5mm/s，激光功率为3.5-4.5KW，以重量分数计，所述第一子涂层的成分为C 0.05、B 0、Si 1.0、Cr 18、Ni 10，Fe 0，余量为其他物质； 

熔覆后，磨平顶面，熔覆第二子涂层，激光光斑尺寸为10mm×1mm，扫描速度为4.5-5.5mm/s，激光功率为3.5-4.5KW，以重量分数计，所述第二子涂层的成分为C 0.05、B 1.84、Si 1.84、Cr 21.1、Ni 23.69，Fe 51.33，，余量为其他微量元素

熔覆后，磨平顶面，熔覆第三子涂层，激光光斑尺寸为10mm×1mm，扫描速度为4.5-5.5mm/s，激光功率为3.5-4.5KW，以重量分数计，所述第三子涂层的成分为C 0.05、B 0.5、Si 2.49、Cr 22.31、Ni 36.92，Fe 37.55，，余量为其他微量元素

熔覆后，磨平顶面，熔覆第四子涂层，激光光斑尺寸为10mm×1mm，扫描速度为4.5-5.5mm/s，激光功率为3.5-4.5KW，以重量分数计，所述第四子涂层的成分为C 0.05、B 0、Si 2.50、Cr25.97、Ni 42.98，Fe 28.17，余量为其他微量元素。

有益效果：本发明通过在基体上熔覆具有Ni梯度的涂层，实验发现它能够提高抗碰撞能力，从而大大减少了工件的损坏，降低了生产成本。 

附图说明

图1是本发明的硬度曲线图； 

图2是本发明的累积形变曲线图。 

具体实施方式

本发明通过在基体（基材或工件）表面设置抗多碰的镍基复合涂层，涂层中Ni元素的重量含量沿靠近基体的一侧向远离基体的一侧梯度增加。实验发现比较好的渐变梯度为：镍基复合涂层中Ni元素的重量含量从8%梯度递增至50%，在某些实施例中为指数分布。涂层可以采用激光熔覆或堆焊等方法实现，针对某些特别情况，本领域的技术人员还可以选用其他方法来实现具有Ni梯度的涂层。 

实施例1