[发明专利]一种具有自润滑高强度高硬度同步齿环涂层制备方法

摘要

本发明属于表面工程技术领域，涉及一种具有自润滑高强度高硬度同步齿环涂层制备方法，特别是一种CFx‑BN‑Mo2S/Cr3C2‑Mo2C‑VC同步齿环涂层的制备方法。本发明是一种具有自润滑高强度高硬度同步齿环涂层制备方法，该方法基于碳化铬‑碳化钼‑碳化钒材料的高强度、高硬度、耐磨性、耐蚀性和组织稳定性，再添加氟化石墨、氮化硼、二硫化钼和微量WC‑10Co‑4Cr作为增强剂，利用超音速火焰喷涂喷涂在同步齿环表面，较传统同步齿环的抗疲劳性、抗氧化性、耐腐蚀性、耐磨性大幅提升，涂层有很好的组织稳定性和自润滑性，大大提高了同步齿环的使用寿命。

主权项

1.一种具有自润滑高强度高硬度同步齿环涂层制备方法，其特征是一种基于碳化铬‑碳化钼‑碳化钒材料的高强度、高硬度、耐磨性、耐蚀性和组织稳定性，再添加氟化石墨、氮化硼、二硫化钼和微量WC‑10Co‑4Cr作为增强剂，利用超音速火焰喷涂法喷涂在同步齿环表面制成的具有自润滑高强度高硬度的同步齿环涂层；（a）碳化铬‑碳化钼‑碳化钒纳米超细粉制备：将铬粉、二氧化钼粉末和五氧化二钒粉末按照质量分数3：2：2配制，采用加入无水乙醇并搅拌均匀，通过超声振荡处理5分钟‑10分钟后，然后加入适量纳米尺寸的活性炭粉末，继续超声振荡处理30分钟‑50分钟后转移到坩埚中，然后在真空炉中1600‑1800℃高温煅烧下并保温3小时左右，使铬、二氧化钼和五氧化二钒进行碳化反应，然后将得到的混合固体进行机械研磨；最后得到平均颗粒度为40纳米‑100纳米的超细碳化铬‑碳化钼‑碳化钒混合粉末颗粒；（b）配制自润滑涂层粉末：将超细碳化铬‑碳化钼‑碳化钒混合粉末颗粒、氟化石墨、氮化硼、二硫化钼和WC‑10Co‑4Cr按质量分数为（60‑85）：（10‑15）：（9‑14）：（10‑16）：（1‑3）的比例混合，通过机械化球磨法进行粒度细化处理，最后得到平均颗粒度为40纳米‑100纳米的超细混合物粉末颗粒；（c）同步齿环表面活化：用干净的压缩空气驱动清洁的白刚玉砂粒对工件表面进行5‑10秒喷射，可去除基材表面油层、氧化膜，并使表面部分金属产生晶格畸变，有利于涂层与基材的结合；（d）超音速火焰喷涂：控制超音速火焰喷涂参数使超细混合粉末颗粒均匀喷涂在同步齿环表面，实现自润滑高强度高硬度同步齿环涂层的制备；喷涂工艺参数：丙烷（燃料气）压力0. 40 MPa，流量530 L/min；氧气（助燃气）压力0.55 MPa，流量43 L/min；氮气（送粉气）压力0.40 MPa，流量43 L/min；喷涂层厚度280～320μm。