[发明专利]一种利用离子熔覆技术制备金属表面涂层的工艺

摘要

本发明公开了一种利用离子熔覆技术制备金属表面涂层的工艺，包括包括熔覆前金属基体预处理、熔覆前原料预处理、熔覆和熔覆后处理四个步骤，制作时，以Al、Ni、Ti、Fe、Cr、Si、Mo、Ni～Cr～Ti合金、Fe～B合金和C为原料，在保护气体的保护环境下利用离子熔覆技术来代替传统的电镀工艺制备金属的表面涂层，使得涂层金属粉末熔覆在金属基材上，制成覆盖有涂层的金属制品，其中，等离子弧具有电弧温度高、传热率大、稳定性好，熔深可控性强的优点，堆焊层具有结合强度高、组织致密、耐蚀及耐磨性好等优点，克服了传统的电镀工艺的不足，降低产品生产成本，提高产品生产的效率，此外还使得金属制品的耐磨、防腐、抗疲劳剥落功能更佳。

主权项

1.一种利用离子熔覆技术制备金属表面涂层的工艺，其特征在于，包括如下几个步骤：S1：熔覆前金属基体预处理；(1)采用车削、打磨的机械方法去除金属基体表面的氧化物；(2)用金属洗净剂对金属基材的表面进行清洗，去除金属基材表面的油污、锈迹，直至露出金属光泽；(3)将清洗过后的金属基材放在烘箱中进行干燥处理，干燥温度为100℃～150℃，时间控制在3～5h；(4)干燥后进行表面喷砂处理；S2：熔覆前原料预处理；(1)准备原料：按重量份准备如下原料：Al 30～35份、Ni 23～29份、Ti 15～25份、Fe 8～15份、Cr 5～8份、Si 4～5份、Mo 3～4份、Ni～Cr～Ti合金3～4份、Fe～B合金1‑2份、C 1～2份；(2)原料前处理：A、将上述原料按熔点从低到高加入中熔炼炉中熔炼；B、熔炼之后，进行脱氧、扒渣处理；C、将脱氧、扒渣处理处理过后的原料冷却至室温；D、将冷却至室温的原料放入球磨机中进行球磨处理，得到金属粉末物料；E、将金属粉末物料放进真空干燥箱内进行干燥处理，制得干燥的金属粉末物料；F、将干燥的金属粉末物料放进筛板上过100‑400目筛，得到金属粉末颗粒物；S3：熔覆；将金属基体装入等离子熔覆设备内，然后进行等离子熔覆，熔覆过程中以等离子弧作为热源，将金属粉末颗粒物在保护气氛保护的环境下涂覆在金属基材的表面，金属基材表面与金属粉末颗粒物迅速加热并一起熔化、混合、扩散、凝固，形成一层金属表面涂层；S4：熔覆后处理；(1)将等离子熔覆后的金属基材在温度为500～520℃的条件下保温2～5h，完成之后进行退火处理；(2)对已退火的金属基材进行超声波清洗，然后进行干燥处理，干燥放在烘箱中处理，温度为60～100℃，时间控制在3～4h；(3)冷却金属基材至室温得到成品。