CN109913787B - 一种冶金结合的耐磨耐腐蚀复合涂层的制备方法 - Google Patents

一种冶金结合的耐磨耐腐蚀复合涂层的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109913787B
CN109913787B CN201910176415.7A CN201910176415A CN109913787B CN 109913787 B CN109913787 B CN 109913787B CN 201910176415 A CN201910176415 A CN 201910176415A CN 109913787 B CN109913787 B CN 109913787B
Authority
CN
China
Prior art keywords
spraying
zinc
thickness
aluminum alloy
coating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910176415.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109913787A (zh
Inventor
孙京钢
曾强国
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yantai Blue Whale Additive Co ltd
Original Assignee
Yantai Blue Whale Additive Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yantai Blue Whale Additive Co ltd filed Critical Yantai Blue Whale Additive Co ltd
Priority to CN201910176415.7A priority Critical patent/CN109913787B/zh
Publication of CN109913787A publication Critical patent/CN109913787A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109913787B publication Critical patent/CN109913787B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Coating By Spraying Or Casting (AREA)

Abstract

本发明涉及一种冶金结合的耐磨耐腐蚀复合涂层的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)金属基体清洁后，喷砂毛化处理；(2)喷涂锌铝合金，厚度50‑60微米；(3)喷涂马氏体不锈钢，厚度100‑200微米；(4)再喷涂锌铝合金，厚度30‑50微米后，喷涂马氏体不锈钢，厚度100‑200微米，交替进行，直至所需厚度；(5)真空或氩气保护热处理，温度300‑350℃，保温120分钟；升温至445℃，保温30分钟；再升温至480℃，保温30分钟后，空气中升温至800℃，10分钟氧化处理，随炉冷却；(6)机械加工涂层表面。本发明的有益效果是涂层与基体冶金结合、涂层致密性高、结合力强、机械强度，宏观硬度高，耐磨性和耐腐蚀性强。

Description

一种冶金结合的耐磨耐腐蚀复合涂层的制备方法
技术领域
本发明涉及冶金结合的耐磨耐腐蚀复合涂层的制备方法，属于金属加工中的涂层加工技术领域。
背景技术
众所周知，热喷涂涂层与基体属于机械结合，涂层孔隙率大(10％左右)、结合力不强，为了实现防腐蚀，涂层制备完成后，必须进行封孔处理。所以大大限制了其功能发挥和工程应用。
发明内容
本发明针对现有的金属表面的涂层加工中不能解决空隙率大的问题，提供一种冶金结合的耐磨耐腐蚀复合涂层的制备方法。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种冶金结合的耐磨耐腐蚀复合涂层的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)金属基体清洁后，喷砂毛化处理；
(2)在经过喷砂毛化处理后的金属表面上，喷涂锌铝合金，厚度50-60微米；
(3)在经过锌铝合金涂层喷涂后的表面，喷涂马氏体不锈钢涂层，厚度100-200微米；
(4)在喷涂马氏体不锈钢涂层的表面，再喷涂锌铝合金涂层，厚度30-50微米后，然后重复喷涂马氏体不锈钢涂层，厚度100-200微米，锌铝合金喷涂层和马氏体不锈钢喷涂层交替进行，直至所需厚度；
(5)对经过上述喷涂过程达到喷涂厚度的金属，经过真空或氩气保护热处理，温度300-350℃，保温120分钟，使得锌铝合金发生再结晶和固相扩散，界面致密化，减少孔隙；升温至445℃，保温30分钟，熔点附近界面完全致密化；再升温至480℃，保温30分钟后，固-液相界面快速形成FeCrAl金属间化合物，空气中升温至800℃，10分钟氧化处理,使未合金化的残余Zn和Al元素氧化形成ZnO封孔剂和α-Al2O3耐磨相，随炉冷却；
(6)机械加工涂层表面。
在上述技术方案的基础上，本发明为了达到使用的方便以及装备的稳定性，还可以对上述的技术方案作出如下的改进：
进一步，所述的真空或氩气保护热处理，包括在结晶温度以上固相扩散、液相线温度±5℃加速扩散合金化反应、液相加速反应致密化和残余锌铝氧化处理过程。
进一步，所述的喷涂，可以是火焰喷涂、电弧喷涂、等离子喷涂或其他热喷涂方式。
进一步，所述的喷砂毛化处理中，采用刚玉砂在压力0.8MPa下喷砂。
本发明的有益效果是涂层与基体冶金结合、涂层致密性高、结合力强、机械强度，宏观硬度高，耐磨性和耐腐蚀性强，本申请通过特定的工艺设置，在特定的喷涂顺序，特定的喷涂厚度控制及特定的温度下，使材料发生相变，发生各涂层间的相互渗透扩散，实现提高复合涂层的硬度、耐磨性和防腐性的提高，同时各个涂层也不能过厚，过厚的涂层会导致涂层间的渗透的不均匀，也造成材料的浪费。
具体实施方式
以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
一种冶金结合的耐磨耐腐蚀复合涂层的制备方法，包括以下步骤：
(1)金属基体清洁后，喷砂毛化处理；
(2)在经过喷砂毛化处理后的金属表面上，喷涂锌铝合金，厚度50-60微米；
(3)在经过锌铝合金涂层喷涂后的表面，喷涂马氏体不锈钢涂层，厚度100-200微米；
(4)在喷涂马氏体不锈钢涂层的表面，再喷涂锌铝合金涂层，厚度30-50微米后，然后重复喷涂马氏体不锈钢涂层，厚度100-200微米，锌铝合金喷涂层和马氏体不锈钢喷涂层交替进行，直至所需厚度；
(5)对经过上述喷涂过程达到喷涂厚度的金属，经过真空或氩气保护热处理，温度300-350℃，保温120分钟，使得锌铝合金发生再结晶和固相扩散，界面致密化，减少孔隙；升温至445℃，保温30分钟，熔点附近界面完全致密化；再升温至480℃，保温30分钟后，固-液相界面快速形成FeCrAl金属间化合物，空气中升温至800℃，10分钟氧化处理,使未合金化的残余Zn和Al元素氧化形成ZnO封孔剂和α-Al2O3耐磨相，随炉冷却；
(6)机械加工涂层表面。
所述的真空或氩气保护热处理，包括在结晶温度以上固相扩散、液相线温度±5℃加速扩散合金化反应、液相加速反应致密化和残余锌铝氧化处理过程，温度不仅仅局限上述值。
所述的喷涂，可以是火焰喷涂、电弧喷涂、等离子喷涂或其他热喷涂方式。
所述的喷砂毛化处理中，采用刚玉砂在压力0.8MPa下喷砂。
如下结合以具体的事例加以说明：
(1)金属基体清洁后，刚玉砂喷砂毛化处理，压力0.8MPa；
(2)高速火焰喷涂锌铝合金，厚度50-60微米；
(3)喷涂直径3.2mm的3Cr13不锈钢，厚度100-200微米。
(4)再喷涂锌铝合金，厚度30-50微米后，喷涂马氏体不锈钢，厚度100-200微米，交替进行两次。
(5)真空或氩气保护热处理，温度320℃保温120分钟，升温至445℃保温30分钟，再升温至480℃保温30分钟后，空气中升温至800℃10分钟氧化处理，随炉冷却。
(6)车加工涂层表面，达到粗糙度0.8μm。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种冶金结合的耐磨耐腐蚀复合涂层的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)金属基体清洁后，喷砂毛化处理；
(2)在经过喷砂毛化处理后的金属表面上，喷涂锌铝合金，厚度50-60微米；
(3)在经过锌铝合金涂层喷涂后的表面，喷涂马氏体不锈钢涂层，厚度100-200微米；
(4)在喷涂马氏体不锈钢涂层的表面，再喷涂锌铝合金涂层，厚度30-50微米后，然后重复喷涂马氏体不锈钢涂层，厚度100-200微米，锌铝合金喷涂层和马氏体不锈钢喷涂层交替进行，直至所需厚度；
(5)对经过上述喷涂过程达到喷涂厚度的金属，经过真空或氩气保护热处理，温度300-350℃，保温120分钟，使得锌铝合金发生再结晶和固相扩散，界面致密化，减少孔隙；升温至445℃，保温30分钟，熔点附近界面完全致密化；再升温至480℃，保温30分钟后，固-液相界面快速形成FeCrAl金属间化合物，空气中升温至800℃，10分钟氧化处理,使未合金化的残余Zn和Al元素氧化形成ZnO封孔剂和α-Al2O3耐磨相，随炉冷却；
(6)机械加工涂层表面。
2.根据权利要求1所述的冶金结合的耐磨耐腐蚀复合涂层的制备方法，其特征在于，所述的真空或氩气保护热处理，包括在结晶温度以上固相扩散、液相线温度±5℃加速扩散合金化反应、液相加速反应致密化和残余锌铝氧化处理过程。
3.根据权利要求1所述的冶金结合的耐磨耐腐蚀复合涂层的制备方法，其特征在于，所述的喷涂，可以是火焰喷涂、电弧喷涂、等离子喷涂或其他热喷涂方式。
4.根据权利要求1所述的冶金结合的耐磨耐腐蚀复合涂层的制备方法，其特征在于，所述的喷砂毛化处理中，采用刚玉砂在压力0.8MPa下喷砂。
CN201910176415.7A 2019-03-08 2019-03-08 一种冶金结合的耐磨耐腐蚀复合涂层的制备方法 Active CN109913787B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910176415.7A CN109913787B (zh) 2019-03-08 2019-03-08 一种冶金结合的耐磨耐腐蚀复合涂层的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910176415.7A CN109913787B (zh) 2019-03-08 2019-03-08 一种冶金结合的耐磨耐腐蚀复合涂层的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109913787A CN109913787A (zh) 2019-06-21
CN109913787B true CN109913787B (zh) 2021-04-16

Family

ID=66963956

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910176415.7A Active CN109913787B (zh) 2019-03-08 2019-03-08 一种冶金结合的耐磨耐腐蚀复合涂层的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109913787B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111996480A (zh) * 2020-08-12 2020-11-27 重庆大用新材料技术有限公司 基于热喷涂及热扩散的防腐层制备方法及钢结构件

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1598035A (zh) * 2004-07-30 2005-03-23 重庆工学院 镁合金成型制品的铝锌系表面耐蚀涂层结构及其制备工艺
WO2009088934A3 (en) * 2007-12-31 2009-10-01 University Of Utah Research Foundation Processes for in-situ coating of metals
CN102154610A (zh) * 2010-02-11 2011-08-17 上海建冶科技工程股份有限公司 钢结构防腐复合涂层的施工工艺
WO2013122648A1 (en) * 2011-12-01 2013-08-22 Marlow Industries, Inc. Improved ceramic plate
CN103375658A (zh) * 2012-04-18 2013-10-30 新兴铸管股份有限公司 铸铁管道锌铝镁复合防腐涂层及其制备方法
CN102443796B (zh) * 2011-12-02 2014-01-22 九江学院 一种多孔Fe-Al金属间化合物涂层及其制备方法
CN103614686A (zh) * 2013-11-17 2014-03-05 中国人民解放军装甲兵工程学院 异质双丝喷涂及热处理制备金属间化合物复合涂层的方法
CN107385374A (zh) * 2017-09-01 2017-11-24 海南大学 一种原位镶嵌式的金属间化合物‑陶瓷双涂层及其制备方法
CN107419213A (zh) * 2017-07-27 2017-12-01 广东电网有限责任公司电力科学研究院 一种金属基体的表面防腐方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2229241B1 (en) * 2007-12-04 2019-06-05 Oerlikon Metco (US) Inc. Multi-layer anti-corrosive coating

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1598035A (zh) * 2004-07-30 2005-03-23 重庆工学院 镁合金成型制品的铝锌系表面耐蚀涂层结构及其制备工艺
WO2009088934A3 (en) * 2007-12-31 2009-10-01 University Of Utah Research Foundation Processes for in-situ coating of metals
CN102154610A (zh) * 2010-02-11 2011-08-17 上海建冶科技工程股份有限公司 钢结构防腐复合涂层的施工工艺
WO2013122648A1 (en) * 2011-12-01 2013-08-22 Marlow Industries, Inc. Improved ceramic plate
CN102443796B (zh) * 2011-12-02 2014-01-22 九江学院 一种多孔Fe-Al金属间化合物涂层及其制备方法
CN103375658A (zh) * 2012-04-18 2013-10-30 新兴铸管股份有限公司 铸铁管道锌铝镁复合防腐涂层及其制备方法
CN103614686A (zh) * 2013-11-17 2014-03-05 中国人民解放军装甲兵工程学院 异质双丝喷涂及热处理制备金属间化合物复合涂层的方法
CN107419213A (zh) * 2017-07-27 2017-12-01 广东电网有限责任公司电力科学研究院 一种金属基体的表面防腐方法
CN107385374A (zh) * 2017-09-01 2017-11-24 海南大学 一种原位镶嵌式的金属间化合物‑陶瓷双涂层及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Cold spraying of Fe/Al powder mixture: Coating characteristics and influence of heat treatment on the phase structure;Wang, HT et al.;《APPLIED SURFACE SCIENCE》;20081230;全文 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN109913787A (zh) 2019-06-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105648296B (zh) 一种含Re的抗高温碳化钨基金属陶瓷复合粉末、涂层及其制备工艺
Prasad et al. Comparative investigation of HVOF and flame sprayed CoMoCrSi coating
CN109321861B (zh) 一种层片状和柱状复合结构的耐蚀耐磨涂层及制备方法
US11635117B2 (en) Process for producing a protective coating on a brake side of a brake disk main element and process for producing a brake disk
CA2585728A1 (en) Aluminum articles with wear-resistant coatings and methods for applying the coatings onto the articles
CN105648386A (zh) 热喷涂氧化铝–氧化钇复合陶瓷涂层及其制备方法
CN104195362B (zh) 一种高硼耐磨蚀合金制备方法
CN101638788A (zh) 铜表面抗氧化、耐磨层制备工艺
CN108048784A (zh) 一种等离子热喷涂制备氮化物增强高熵合金涂层的方法
CN113151772A (zh) 一种新型高温耐蚀的双陶瓷层结构热障涂层及其制备方法
CN101962768A (zh) 多工艺复合制备金属表面涂层技术
CN112708883A (zh) 超硬碳化硼陶瓷增强铁基合金复合耐磨涂层的制备方法
CN110592523A (zh) 一种提高热喷涂涂层与金属基材结合强度的方法
CN109468638A (zh) 一种金刚石增强高熵合金复合涂层的制备方法
CN101112701A (zh) 基于多次激光重熔的热喷涂梯度涂层加工方法
CN102021587A (zh) 铝合金表面反应喷涂及搅拌摩擦焊接的Al2O3+TiB2+Al复合涂层及其制备方法
CN111005015A (zh) 一种钢表面冷喷涂/激光气体氮化复合制备梯度涂层的方法
CN109913787B (zh) 一种冶金结合的耐磨耐腐蚀复合涂层的制备方法
CN100503876C (zh) 一种将钎焊料作为耐腐蚀涂层使用的方法
CN101637806B (zh) 一种金属陶瓷涂层结晶器铜板制作方法
CN105624604B (zh) 在零件内表面热喷涂可控成分与结构涂层的致密化制备方法
CN100540511C (zh) 一种复合阻碳涂层材料及其在基体上制备复合阻碳涂层的方法
CN106591761B (zh) 耐熔融金属浸蚀复合涂层的制备方法
CN113651619A (zh) 一种船舶柴油机用高熵陶瓷粉体、应用及应用方法
CN112626442A (zh) 一种耐高温氧化、耐腐蚀的涂层及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant