CN106756745A - 一种耐高温耐磨损打磨用机械臂涂层 - Google Patents

一种耐高温耐磨损打磨用机械臂涂层 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种耐高温耐磨损打磨用机械臂涂层，涉及涂层材料领域，从基材表面到涂层外表面依次是过渡层、耐高温层和耐磨损层，所述过渡层是CoFeCrNi涂层，所述耐高温层是Si4N3‑Cr3C2涂层，所述耐磨损层是TiO2‑Al2O3‑TiB2‑WC涂层，厚度分别为50‑80um、100‑150um、150‑220um，通过等离子喷涂法喷涂到基材表面；通过本发明制得的涂层，涂层和基材之间有很好的粘接性，使得机械臂具有很好的耐高温耐磨损性能，延长机械臂的使用寿命。

Description

一种耐高温耐磨损打磨用机械臂涂层
技术领域
本发明涉及涂层材料领域，具体涉及一种耐高温耐磨损打磨用机械臂涂层。
背景技术
随着科技的不断发展和自动化程度的提高，机械臂已渐渐取代人工操作，以其灵活度高、劳动强度大、耐持久性和生产效率高等特点被广泛应用于机械、医疗、军事、汽车等行业中。在打磨行业，由于碎屑的粉尘对人体造成很大的伤害，且人工打磨效率低，很多年轻人不再愿意担任这种工作，所以打磨的工作逐渐被机械臂替代。打磨机械臂可以提高产品一致性与去除个体差异化，提高产能与效率，被广泛应用在工业产品打磨和五金卫浴等。打磨物件时，由于机械臂高强度的振动以及所处的温度环境，使得机械臂表面容易磨损，因此在机械臂表面有一层保护涂层显得十分重要。
发明内容
(一)解决的技术问题
本发明的目的在于提供一种耐高温耐磨损打磨用机械臂涂层，使得打磨机械臂能很好的耐高温耐磨损。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种耐高温耐磨损打磨用机械臂涂层，从基材表面到涂层外表面依次是过渡层、耐高温层和耐磨损层，所述过渡层是CoFeCrNi涂层，所述耐高温层是Si4N3-Cr3C2涂层，所述耐磨损层是TiO2-Al2O3-TiB2-WC涂层。
优选的，所述过渡层CoFeCrNi涂层中各元素的百分含量为：Co 10-20％、Cr 15-25％、Ni 5-10％、Fe余量。
优选的，所述过渡层的厚度为50-80um。
优选的，所述耐高温层Si4N3-Cr3C2涂层各物质的百分含量为：Si4N3 40-60％、Cr3C240-60％。
优选的，所述耐高温层的厚度为100-150um。
优选的，所述耐磨损层TiO2-Al2O3-TiB2-WC涂层各物质的百分含量为：TiO2 30-40％、Al2O3 30-37％、TiB2 16-23％、WC 9-13％。
优选的，所述耐磨损层的厚度为150-220um。
该涂层的涂覆方法为：首先对基材表面进行低碱性溶液清洗，烘干，送入等离子喷涂设备，将预备的涂层材料粉末通过调整喷涂参数均匀喷涂到基材表面。
(三)有益效果
本发明提供了一种耐高温耐磨损打磨用机械臂涂层，涂层由内向外共有三层，分别为过渡层、耐高温层和耐磨损层，过渡层可以很好的和基体粘接，同时与耐高温层之间的结合力强，耐高温层和耐磨损层赋予基体耐高温和耐磨损性能，延长机械臂的使用寿命。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种耐高温耐磨损打磨用机械臂涂层，从基材表面到涂层外表面依次是过渡层、耐高温层和耐磨损层，所述过渡层CoFeCrNi涂层中各元素的百分含量为：Co 15％、Cr20％、Ni 8％、Fe 57％，厚度为60um；所述耐高温层Si4N3-Cr3C2涂层各物质的百分含量为：Si4N3 45％、Cr3C2 55％，厚度为135um；所述耐磨损层TiO2-Al2O3-TiB2-WC涂层各物质的百分含量为：TiO2 30％、Al2O3 37％、TiB2 23％、WC 10％，厚度为200um。
本涂层喷涂方法如下：(1)对基材表面进行低碱性溶液清洗，烘干，送入等离子喷涂设备，预热到600℃，保温2h；(2)按照本实施例配方分别混合各涂层粉末，烘干；(3)等离子喷涂：对等离子设备抽真空至10-3Pa，通入Ar保护气，Ar气流为100L/min，送粉速度25g/min，喷涂距离120mm，喷涂角度45-90°，喷涂过渡层混合粉末；将送粉速度调整为35g/min，喷涂距离160mm，依次喷涂耐高温层和耐磨损层混合粉末。
实施例2：
一种耐高温耐磨损打磨用机械臂涂层，从基材表面到涂层外表面依次是过渡层、耐高温层和耐磨损层，所述过渡层CoFeCrNi涂层中各元素的百分含量为：Co 12％、Cr23％、Ni 10％、Fe 55％，厚度为50um；所述耐高温层Si4N3-Cr3C2涂层各物质的百分含量为：Si4N3 50％、Cr3C2 50％，厚度为125um；所述耐磨损层TiO2-Al2O3-TiB2-WC涂层各物质的百分含量为：TiO2 35％、Al2O3 35％、TiB2 21％、WC 9％，厚度为220um。
本涂层喷涂方法如下：(1)对基材表面进行低碱性溶液清洗，烘干，送入等离子喷涂设备，预热到600℃，保温2h；(2)按照本实施例配方分别混合各涂层粉末，烘干；(3)等离子喷涂：对等离子设备抽真空至10-3Pa，通入Ar保护气，设置Ar气流为100L/min，送粉速度25g/min，喷涂距离120mm，喷涂角度45-90°，喷涂过渡层混合粉末；将送粉速度调整为35g/min，喷涂距离160mm，依次喷涂耐高温层和耐磨损层混合粉末。
实施例3：
一种耐高温耐磨损打磨用机械臂涂层，从基材表面到涂层外表面依次是过渡层、耐高温层和耐磨损层，所述过渡层CoFeCrNi涂层中各元素的百分含量为：Co 12％、Cr23％、Ni 10％、Fe 55％，厚度为70um；所述耐高温层Si4N3-Cr3C2涂层各物质的百分含量为：Si4N3 50％、Cr3C2 50％，厚度为110um；所述耐磨损层TiO2-Al2O3-TiB2-WC涂层各物质的百分含量为：TiO2 38％、Al2O3 30％、TiB2 19％、WC 13％，厚度为165um。
本涂层喷涂方法如下：(1)对基材表面进行低碱性溶液清洗，烘干，送入等离子喷涂设备，预热到600℃，保温2h；(2)按照本实施例配方分别混合各涂层粉末，烘干；(3)等离子喷涂：对等离子设备抽真空至10-3Pa，通入Ar保护气，设置Ar气流为100L/min，送粉速度25g/min，喷涂距离120mm，喷涂角度45-90°，喷涂过渡层混合粉末；将送粉速度调整为35g/min，喷涂距离160mm，依次喷涂耐高温层和耐磨损层混合粉末。
实施例4：
一种耐高温耐磨损打磨用机械臂涂层，从基材表面到涂层外表面依次是过渡层、耐高温层和耐磨损层，所述过渡层CoFeCrNi涂层中各元素的百分含量为：Co 12％、Cr23％、Ni 10％、Fe 55％，厚度为65um；所述耐高温层Si4N3-Cr3C2涂层各物质的百分含量为：Si4N3 50％、Cr3C2 50％，厚度为150um；所述耐磨损层TiO2-Al2O3-TiB2-WC涂层各物质的百分含量为：TiO2 33％、Al2O3 36％、TiB2 20％、WC 11％，厚度为150um。
本涂层喷涂方法如下：(1)对基材表面进行低碱性溶液清洗，烘干，送入等离子喷涂设备，预热到600℃，保温2h；(2)按照本实施例配方分别混合各涂层粉末，烘干；(3)等离子喷涂：对等离子设备抽真空至10-3Pa，通入Ar保护气，设置Ar气流为100L/min，送粉速度25g/min，喷涂距离120mm，喷涂角度45-90°，喷涂过渡层混合粉末；将送粉速度调整为35g/min，喷涂距离160mm，依次喷涂耐高温层和耐磨损层混合粉末。
实施例5：
一种耐高温耐磨损打磨用机械臂涂层，从基材表面到涂层外表面依次是过渡层、耐高温层和耐磨损层，所述过渡层CoFeCrNi涂层中各元素的百分含量为：Co 12％、Cr23％、Ni 10％、Fe 55％，厚度为80um；所述耐高温层Si4N3-Cr3C2涂层各物质的百分含量为：Si4N3 50％、Cr3C2 50％，厚度为100um；所述耐磨损层TiO2-Al2O3-TiB2-WC涂层各物质的百分含量为：TiO2 40％、Al2O3 32％、TiB2 16％、WC 12％，厚度为180um。
本涂层喷涂方法如下：(1)对基材表面进行低碱性溶液清洗，烘干，送入等离子喷涂设备，预热到600℃，保温2h；(2)按照本实施例配方分别混合各涂层粉末，烘干；(3)等离子喷涂：对等离子设备抽真空至10-3Pa，通入Ar保护气，设置Ar气流为100L/min，送粉速度25g/min，喷涂距离120mm，喷涂角度45-90°，喷涂过渡层混合粉末；将送粉速度调整为35g/min，喷涂距离160mm，依次喷涂耐高温层和耐磨损层混合粉末。
综上，本发明实施例具有如下有益效果：
一种耐高温耐磨损打磨用机械臂涂层，涂层从基体到外表面依次是过渡层、耐高温层和耐磨损层，过渡层起到很好的过渡粘接作用，耐高温层和耐磨损层增强了基体的耐高温性和耐磨损性，同时与基体的粘接力较强，不易脱落，延长了机械臂的使用寿命。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种耐高温耐磨损打磨用机械臂涂层，其特征在于，从基材表面到涂层外表面依次是过渡层、耐高温层和耐磨损层，所述过渡层是CoFeCrNi涂层，所述耐高温层是Si4N3-Cr3C2涂层，所述耐磨损层是TiO2-Al2O3-TiB2-WC涂层。
2.如权利要求1所述的耐高温耐磨损打磨用机械臂涂层，其特征在于，所述过渡层CoFeCrNi涂层中各元素的百分含量为：Co 10-20％、Cr 15-25％、Ni 5-10％、Fe余量。
3.如权利要求2所述的耐高温耐磨损打磨用机械臂涂层，其特征在于，所述过渡层的厚度为50-80um。
4.如权利要求1所述的耐高温耐磨损打磨用机械臂涂层，其特征在于，所述耐高温层Si4N3-Cr3C2涂层各物质的百分含量为：Si4N3 40-60％、Cr3C2 40-60％。
5.如权利要求4所述的耐高温耐磨损打磨用机械臂涂层，其特征在于，所述耐高温层的厚度为100-150um。
6.如权利要求1所述的耐高温耐磨损打磨用机械臂涂层，其特征在于，所述耐磨损层TiO2-Al2O3-TiB2-WC涂层各物质的百分含量为：TiO2 30-40％、Al2O3 30-37％、TiB2 16-23％、WC 9-13％。
7.如权利要求6所述的耐高温耐磨损打磨用机械臂涂层，其特征在于，所述耐磨损层的厚度为150-220um。
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