[发明专利]一种在碳钢表面燃烧合成氧化铝陶瓷-金属复合涂层的方法

摘要

本发明涉及一种在碳钢表面燃烧合成氧化铝陶瓷-金属复合涂层的方法，包括如下步骤：喷砂去除碳钢基体表面氧化皮后，在其表面先后涂刷一定厚度和成分配比的过渡层和工作层粉末，并插上镁条，然后将涂刷好的碳钢试样放置在坩埚中，周围铺上石英砂，最后将坩埚置于井式加热炉中加热到一定温度，点燃镁条引发反应。本发明在碳钢基体表面燃烧合成的氧化铝陶瓷-金属复合涂层，表面平整，孔隙率低，显微硬度达到1200-2450HV0.2，涂层与碳钢基体界面处元素扩散距离达到30μm，形成冶金结合，结合性能优异。涂层具有优异的耐磨和耐蚀性能。本发明可广泛用于碳钢基体大面积防腐耐磨涂层的制备，能显著提高机械零部件长效防腐和磨损性能。

主权项

一种在碳钢表面燃烧合成氧化铝陶瓷‑金属复合涂层的方法，其特征在于合成方法步骤如下：（1）选用Q235碳钢基体，用喷砂方法去除碳钢基体表面的氧化皮，使碳钢基体呈金属本色；（2）按摩尔百分比称取50%‑62%NiO、38%‑50%Al的过渡层粉末，并在球磨机中用酒精湿混5小时，均匀，成膏状，待用；（3）按摩尔百分比称取60‑75%Al、15%‑25%Fe2O3、6.5%‑15%Cr2O3的工作层粉末，并在球磨机中用酒精湿混5小时，均匀，成膏状，待用；（4）将步骤（2）中的膏状过渡层粉末涂刷在碳钢基体表面，涂刷厚度为1‑3mm，再将步骤（3）中的膏状工作层粉末涂刷在过渡层粉末上面，涂刷厚度为5‑15mm；（5）将涂刷好的碳钢试样放置在井式加热炉中，试样周围铺上石英砂，在工作层粉末上插上点火用镁条；（6）将井式加热炉通电，升温至400‑500℃时，点燃镁条，引发燃烧合成体系反应，待体系反应结束后，即在Q235碳钢基体表面形成Al2O3陶瓷‑金属复合涂层；（7）关闭井式加热炉电源，待炉温降至室温时，取出试样。