[发明专利]一种铁基复合涂层及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种铁基复合涂层，其特征在于，按重量百分含量计，所述复合涂层包括：Si 0.91-0.96％、B 3.38-3.54％、Cr 9.90-10.37％、Mo 0.61-0.64％、Ti 14.10-14.76％、N 2.79-2.93％、Ca 0.13-2.44％、F 0.12-2.32％、余量为Fe。

2.根据权利要求1所述的一种铁基复合涂层，其特征在于，所述复合涂层各组分的原料为相应元素的金属粉末或化合物粉末，且各原料的纯度为99％以上。

3.根据权利要求2所述的一种铁基复合涂层，其特征在于，所述金属粉末和化合物粉末的粒度为30～105μm。

4.根据权利要求1所述的一种铁基复合涂层，其特征在于，所述复合涂层的厚度为0.5-2.5mm。

5.根据权利要求1所述的一种铁基复合涂层，其特征在于，所述复合涂层由α-Fe、TiB₂、TiN、(Cr,Fe)₂N_1-x、Fe₂B、CaF₂相组成。

6.权利要求1～6任一所述一种铁基复合涂层的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：

(1)基体预处理：将基体依次进行去氧化物、粗化和表面清洗，具体为采用喷砂、砂纸打磨或砂轮打磨方法去除基体表面氧化物，直至其露出干净的金属表面为止；粗化采用喷砂进行处理；表面清洗是在无水乙醇、丙酮溶液中采用超声波方法进行清洗；清洗完毕后取出吹干备用；

(2)原料处理：将准备好的原料混合在一起，通过手动或混合机搅拌混合，保证粉末混合均匀；

(3)等离子熔覆制备铁基复合涂层：向步骤(2)混合均匀的粉末中滴加有机粘结剂，混合均匀至糊状，并涂至金属基体表面，常温条件下空气中干燥或烘干，烘干温度低于100℃；然后将预覆处理后的金属基体置于等离子熔覆设备的工作台上，采用等离子弧在预涂混合料的表面连续扫描制备涂层，具体等离子熔覆工艺参数为：用氩气作为保护和电离气体，保护气体流量1.2-1.8L/min，电离气体流量0.8-1.2L/min，熔覆电流100-110A，扫描速度120-130mm/min，电极距工件表面距离10mm。

7.根据权利要求6所述的一种铁基复合涂层的制备方法，其特征在于，所述基体为低碳钢、中碳钢或不锈钢。

8.权利要求1～6所述铁基复合涂层在服役温度为500℃以下的摩擦运动副零部件的表面中的应用。