[发明专利]一种耐磨自润滑镍铬碳化铬金属陶瓷复合涂层及其制备方法

说明书

本发明公开了一种耐磨自润滑镍铬碳化铬金属陶瓷复合涂层及其制备方法，其制备过程为：1、粉体配方；2、机械混合；3、超音速火焰喷涂。本发明所选用的粉体配方中耐磨成分为NiCr‑Cr₃C₂,以NiCr为粘接剂，以Cr₃C₂为增强相，避免了Cr₃C₂在喷涂过程中分解及其氧化，粉末粒度为15～45微米；减摩成分为片状的MoS₂，采用Ni粉对其进行包覆，防止在喷涂过程中氧化，选用粉末粒度为45～90微米。本发明的涂层致密度高，结合强度高，碳化物烧损较少。

技术领域

本发明属于金属表面处理技术领域，具体涉及一种耐磨自润滑镍铬碳化铬金属陶瓷复合涂层及其制备方法。

背景技术

热喷涂技术在航空航天、石油化工、机械电子、火力发电、汽车造船、钢铁冶金等工业领域的应用日益广泛，要求涂层能够满足苛刻的使用环境，并尽可能延长使用寿命。热喷涂NiCr-Cr₃C₂涂层因其高温下仍具有良好的耐磨、抗氧化、耐腐蚀性能，多应用于高温工作状态下的磨损工况。随着航空航天技术不断发展，需要一种兼顾低摩擦系数的耐磨自润滑涂层。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐磨自润滑镍铬碳化铬金属陶瓷复合涂层及其制备方法，以克服上述现有技术存在的缺陷，本发明的涂层致密度高，结合强度高，碳化物烧损较少，其中添加的粘结相金属镍具有增韧的效果，可以同时提高涂层的结合强度和抗冲击韧性。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种耐磨自润滑镍铬碳化铬金属陶瓷复合涂层，以质量分数计，包括以下原料：NiCr-Cr₃C₂粉末76％-92％，Ni包MoS₂粉末8％-24％；

所述NiCr-Cr₃C₂粉末包括NiCr和Cr₃C₂，NiCr作为粘接剂，Cr₃C₂作为硬质相，其中NiCr的质量百分比为25％，Cr₃C₂的质量百分比为75％；

所述Ni包MoS₂粉末包括Ni和MoS₂，Ni作为粘接剂，MoS₂作为润滑相，其中Ni的质量百分比为75％，二硫化钼MoS₂作为润滑相，MoS₂的质量百分比为25％。

进一步地，NiCr-Cr₃C₂粉末粒度为15～45μm，造粉方式为团聚烧结和等离子致密化。

进一步地，Ni包MoS₂粉末粒度为45～90μm，造粉方式为团聚烧结。

一种耐磨自润滑镍铬碳化铬金属陶瓷复合涂层的制备方法，包括以下步骤：

1)基体表面预处理

首先对基体材料进行精磨，去除表面氧化皮的同时保证基体材料表面平整度；然后依次采用丙酮和酒精进行超声波清洗；最后进行喷砂处理，喷砂结束后，用压缩空气吹净基体材料表面残留砂粒；

2)混粉

将质量百分比为76％-92％的NiCr-Cr₃C₂粉末和质量百分比为8％-24％的Ni包MoS₂粉末加入到混料设备中，再加入酒精作为液体介质进行湿混，湿混结束后干燥，得到NiCr-Cr₃C₂/Ni-MoS₂混合粉末；

3)金属陶瓷复合涂层的制备