[发明专利]一种宽温域镍铬-碳化铬基自润滑复合涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种宽温域镍铬-碳化铬基自润滑复合涂层，其特征在于：该自润滑复合涂层采用爆炸喷涂技术将Ag粉/Ni包MoS₂粉及NiCr-Cr₃C₂粉沉积在GH4169镍基高温合金基底上，形成由镍铬-碳化铬构成的基体相、银/镍包二硫化钼构成的润滑相组成的涂层。

2.如权利要求1所述的一种宽温域镍铬-碳化铬基自润滑复合涂层，其特征在于：所述Ag粉为纯度≥99.5%且粒径＜50 μm的雾化Ag粉。

3.如权利要求1所述的一种宽温域镍铬-碳化铬基自润滑复合涂层，其特征在于：所述Ni包MoS₂粉的粒径＜50 μm，且Ni含量为75 wt.%、MoS₂含量为25 wt.%。

4.如权利要求1所述的一种宽温域镍铬-碳化铬基自润滑复合涂层，其特征在于：所述NiCr-Cr₃C₂粉是指经团聚烧结而成的粒径为15~45 μm粉末，且NiCr含量为25 wt.%、Cr₃C₂含量为75 wt.%。

5.如权利要求1所述的一种宽温域镍铬-碳化铬基自润滑复合涂层的制备方法，包括以下步骤：

(1) GH4169镍基高温合金基底表面预处理：

先利用400~800目SiC砂纸打磨去除GH4169镍基高温合金基底表面氧化层及划痕，通过无水乙醇、丙酮溶液超声清洗去除基底表面磨屑；其次，利用喷砂设备对基底表面进行氧化铝喷砂处理；再利用压缩空气将其残留在表面的砂粒吹扫干净；最后，通过无水乙醇超声清洗基底样品，70~80℃干燥后即得；

(2) 制备喷涂粉末原料：

按重量百分比计，将2~10 wt.%的Ag粉、0~20 wt.%的Ni包MoS₂粉及余量NiCr-Cr₃C₂粉末机械混合均匀后，于75~85 ℃干燥1~2 h，即得喷涂粉末原料；

(3) 制备镍铬-碳化铬基自润滑复合涂层：

利用计算机控制型爆炸喷涂设备和六轴机械手配合，将不同配比的所述喷涂粉末原料在所述步骤(1)所得的GH4169镍基高温合金基底表面进行沉积，沉积厚度为150~400 μm。

6.如权利要求5所述的一种宽温域镍铬-碳化铬基自润滑复合涂层的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中喷砂处理条件是指喷砂压力为0.40~0.65 MPa，喷砂角度为20°~80°，喷砂距离为40~70 mm，氧化铝砂的粒径为24目。

7.如权利要求5所述的一种宽温域镍铬-碳化铬基自润滑复合涂层的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中爆炸喷涂的条件是指燃气为乙炔和丙烷的混合气体，氧气为助燃气体，气体填枪体积为40%~60%，氧燃比为1.02：1，喷涂频率为3~5 Hz，喷涂距离为130~180mm，喷涂角度为90°，喷涂速度为50~70 mm/s。

8.如权利要求5所述的一种宽温域镍铬-碳化铬基自润滑复合涂层的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中六轴机械手控制喷枪以“弓”字型路径进行平面喷涂，相邻喷涂路径步距为10~15 mm。