[发明专利]耐磨碳化物涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种耐磨碳化物涂层，其特征在于：所述耐磨碳化物涂层为TiC致密陶瓷层。

2.如权利要求1所述的耐磨碳化物涂层，其特征在于：TiC致密陶瓷层为准单晶相，所述准单晶相是指，介于多晶相与单晶相之间，相较于多晶相，晶向一致性高、晶界明显减少，并且原子排列比较有序的显微组织。

3.如权利要求1或2所述的耐磨碳化物涂层，其特征在于：沿涂层纵向剖面，其厚度为70-200μm，优选为100-200μm，更优选为120-200μm，其中优选的，TiC的体积分数大于80％，优选大于90％，优选地，TiC晶粒尺寸为8-50μm，优选为10-50μm。

4.一种耐磨碳化物涂层，其特征在于：所述耐磨碳化物涂层为梯度复合涂层，包括依次呈梯度分布的TiC致密陶瓷层、微米TiC陶瓷层、TiC与基体的融合层。

5.如权利要求4所述的耐磨碳化物涂层，其特征在于：TiC致密陶瓷层为准单晶相，所述准单晶相是指，介于多晶相与单晶相之间，相较于多晶相，晶向一致性高、晶界明显减少，并且原子排列比较有序的显微组织。

6.如权利要求4或5所述的耐磨碳化物涂层，其特征在于：沿TiC致密陶瓷层纵向剖面，其厚度为70-200μm，优选为100-200μm，更优选为120-200μm；其中TiC的体积分数大于80％，优选大于90％；优选地，TiC晶粒尺寸为8-50μm，优选为10-50μm。

7.如权利要求4-6之一所述的耐磨碳化物涂层，其特征在于：沿微米TiC陶瓷层纵向剖面，其厚度为50-150μm，优选为70-150μm，更优选为80-150μm，优选的，TiC的体积分数大于80％，优选大于90％，优选的，TiC的晶粒尺寸为5-15μm，优选为6-12μm，更优选为8-10μm。

8.如权利要求4-7之一所述的耐磨碳化物涂层，其特征在于：沿TiC与金属基体的融合层纵向剖面，其厚度为50μm-200μm，优选100-200μm，优选的，其中TiC的体积分数为20％，优选为80％，该层中优选的，TiC的晶粒尺寸为1-10μm，优选为2-8μm。

9.如权利要求4-8之一所述的耐磨碳化物涂层，其特征在于：梯度复合涂层总厚度为170-550μm，优选在300-550μm。

10.如权利要求4-9之一所述的耐磨碳化物涂层，其特征在于：基体组织根据热处理不同为珠光体、马氏体、铁素体、贝氏体、奥氏体和索氏体中的一种或几种；优选地，该梯度复合涂层被施加于碳钢表面。

11.一种如权利要求1-3之一所述耐磨碳化物涂层的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

1)、先准备一钛板，其中钛的纯度控制在99.7-99.99％，所述钛板的厚度控制在0.2-3mm；优选地，所述钛板先被加以表面处理；

2)、将金属基材冶炼为金属液；

3)、将上述金属液浇入放置有上述钛板的砂型内，获得上部为金属基体下部为钛板的复合体；

4)、将上述复合体外部整体包覆碳源；

5)、将包覆碳源的复合体放入具有保护气氛的保温炉内保温，最后随炉冷却至室温，获得耐磨碳化物涂层；

其中，耐磨碳化物涂层为TiC致密陶瓷层。

12.如权利要求11所述的耐磨碳化物涂层的制备方法，其特征在于：通过控制步骤5)中保温时间、保温温度获得该TiC致密陶瓷层；优选地，TiC致密陶瓷层为准单晶相，所述准单晶相是指，介于多晶相与单晶相之间，相较于多晶相，晶向一致性高、晶界明显减少，并且原子排列比较有序的显微组织。