CN111349927A - 耐腐蚀抗磨损涂层及其冷喷涂制备方法 - Google Patents

耐腐蚀抗磨损涂层及其冷喷涂制备方法 Download PDF

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CN111349927A CN202010346787.2A CN202010346787A CN111349927A CN 111349927 A CN111349927 A CN 111349927A CN 202010346787 A CN202010346787 A CN 202010346787A CN 111349927 A CN111349927 A CN 111349927A
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Abstract

本发明涉及一种耐腐蚀抗磨损涂层及其冷喷涂制备方法，涉及表面处理技术领域，用于解决金属零部件表面的铝涂层易腐蚀、磨损严重的问题。耐腐蚀抗磨损涂层，由表及里分别为封闭涂层、填缝涂层及主体涂层，三种涂层采用不同的粒径梯度且成分不完全相同。制备方法包括：步骤S1，制得用于冷喷涂的三种粒径梯度的合金粉；步骤S2，对金属零部件表面进行喷砂处理；步骤S3，采用冷喷涂方法，在经过预处理的金属零部件表面依次喷涂主体涂层的合金粉、填缝涂层的合金粉以及封闭涂层的合金粉。采用冷喷涂工艺成功制备的涂层与金属零部件表面的结合强度高，而且涂层组织致密，孔隙率低，可用于提高基体材料的耐磨、耐蚀以及耐高温性能。

Description

耐腐蚀抗磨损涂层及其冷喷涂制备方法
技术领域
本发明涉及表面处理技术领域，特别涉及一种耐腐蚀抗磨损涂层及其冷喷涂制备方法。
背景技术
在电子电器、机械装备、交通运输、航空航天、武器装备等领域，大量的金属零部件在服役使用过程都要经历腐蚀、磨损等严酷环境的考验，直至最终因腐蚀和磨损而失效报废。为了提高这些金属零部件的服役使用寿命，通常在使用前需要对这些金属零部件进行适当表面处理，以提高金属零部件的耐腐蚀、抗磨损性能。
金属零部件表面处理方法有很多，如化学转化膜、阳极氧化、电镀、热喷涂、激光改性等。化学转化膜被广泛用做涂漆底层，但化学转化膜只能减缓腐蚀速度，并不能有效防止腐蚀。阳极氧化可得到一定耐磨损、耐腐蚀的氧化膜，但氧化膜的脆性较大、多孔，难以得到均匀的氧化膜。电镀方法的镀液中常含有重金属离子，对环境造成一定污染。利用热喷涂在表面沉积金属涂层，在热喷涂过程中，金属零部件表面会发生强烈的反应，使表面被氧化，生成了耐蚀性很差的氧化膜。激光改性处理时金属零部件易发生氧化、蒸发和产生热应力等问题。
冷喷涂技术是一种以压缩气体作为加速介质，基于气体动力学原理，在喷涂过程中带动喷涂粉末以极高的速度碰撞金属零部件，使粉末发生塑性变形沉积而形成涂层的新型喷涂技术。与其它涂层制备技术相比，其设备装置操作使用方便，喷涂过程中粉末颗粒加热温度低无需加热至融化态，不产生热应力，结合强度高，对金属零部件基体基本无影响。较低的工艺温度(低于喷涂材料的熔点)可以避免喷涂过程中金属粒子的氧化及晶粒长大。相对于电化学方法等，冷喷涂是一种环保的绿色涂层制备工艺。
目前冷喷涂涂层还主要以纯铝为主，虽然纯铝的耐腐蚀较好，但其强度低、硬度低，冷喷涂铝涂层仍然难以适应腐蚀、磨损严酷环境下金属零部件的表面防护需要，极大的限制了冷喷涂技术的应用。
发明内容
本发明的目的在于针对上述存在问题和不足，提供一种耐腐蚀抗磨损涂层及其冷喷涂制备方法。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种耐腐蚀抗磨损涂层，由表及里分别为封闭涂层、填缝涂层及主体涂层。
封闭涂层由合金粉喷涂而成，合金粉组分按质量百分比包括：Nb 0.6～0.9％，C0.12～0.18％，Zn 2.5～3.5％，Mg 2.6～2.8％、Si 1.9～2.2％，余量为Al和不可避免的杂质，杂质单个含量≤0.01％，总量≤0.05％；
填缝涂层由合金粉喷涂而成，合金粉组分按质量百分比包括：Zn 2.5～3.5％，Mg2.6～2.8％、Si 1.9～2.2％，Pb 0.6～0.8％，余量为Al和不可避免的杂质，杂质单个含量≤0.01％，总量≤0.05％；
主体涂层由合金粉喷涂而成，合金粉组分按质量百分比包括：Zn 2.5～3.5％，Mg2.6～2.8％、Si 1.9～2.2％，Ta 1.4～1.6％，Cd 0.7～0.9％，Ba 0.2～0.3％，余量为Al和不可避免的杂质，杂质单个含量≤0.01％，总量≤0.05％。
所述封闭涂层的合金粉的粒径为9～15μm，所述填缝涂层的合金粉的粒径为2～6μm，所述主体涂层合金粉的粒径为20～50μm。
所述主体涂层厚度为所述封闭涂层厚度的2倍，所述封闭涂层厚度为所述填缝涂层厚度的2倍。
本发明提供另一技术方案：一种耐腐蚀抗磨损涂层的冷喷涂制备方法，包括：
步骤S1，制得用于冷喷涂的三种粒径梯度的合金粉；
步骤S2，对金属零部件表面进行喷砂处理，再用酒精进行清洗、吹干，去除表面的杂质；
步骤S3，采用冷喷涂方法，在经过预处理的金属零部件表面依次喷涂主体涂层的合金粉、填缝涂层的合金粉以及封闭涂层的合金粉；
步骤S3中，三种粒径合金粉颗粒的入射角度为45°～90°。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：采用冷喷涂法在经过预处理的金属零部件表面上制备涂层，涂层的合金粉采用三种粒度梯度；
粒径最大的主体涂层最先在金属零部件表面沉积，该涂层存在一定量空隙；粒径最小的填缝涂层进入空隙内部，致使贯通的空隙被填满，隔离腐蚀介质，表现出优异的耐腐蚀性能；粒径居中的封闭涂层以填缝涂层的合金粉为支点，继续进行封闭，封闭涂层和填缝涂层相互锁合，保证了使用过程中涂层的长期稳定性。
采用冷喷涂工艺制备的涂层与金属零部件表面的结合强度高，而且涂层组织致密，孔隙率低，可用于提高基体材料的耐磨、耐蚀以及耐高温性能。
附图说明
图1为实施例1～17制备的涂层测得的结合强度、硬度及孔隙率数据折线图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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做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。
下面以实施例对本发明进行详细说明。
本发明为一种耐腐蚀抗磨损涂层，由表及里分别为封闭涂层、填缝涂层及主体涂层。涂层总厚度200～300μm，其中，主体涂层厚度为封闭涂层厚度的2倍，封闭涂层厚度为填缝涂层厚度的2倍，精确度控制在±5μm。
封闭涂层由合金粉喷涂而成，合金粉的粒径为9～15μm。其中，合金粉组分按质量百分比包括：Nb 0.6～0.9％，C 0.12～0.18％，Zn 2.5～3.5％，Mg2.6～2.8％，Si 1.9～2.2％，余量为Al和不可避免的杂质，杂质单个含量≤0.01％，总量≤0.05％。
填缝涂层由合金粉喷涂而成，合金粉的粒径为2～6μm。其中，合金粉组分按质量百分比包括：Mg 2.6～2.8％，Zn 2.5～3.5％，Si 1.9～2.2％，Pb 0.6～0.8％，余量为Al和不可避免的杂质，杂质单个含量≤0.01％，总量≤0.05％。
主体涂层由合金粉喷涂而成，合金粉的粒径为20～50μm。其中，合金粉组分按质量百分比包括：Zn 2.5～3.5％，Mg 2.6～2.8％，Si 1.9～2.2％，Ta 1.4～1.6％，Cd 0.7～0.9％，Ba 0.2～0.3％，余量为Al和不可避免的杂质，杂质单个含量≤0.01％，总量≤0.05％。
所述的耐腐蚀抗磨损涂层的冷喷涂制备方法，包括如下步骤：
步骤S1，制得用于冷喷涂的三种粒径梯度的合金粉；
本步骤中，包括：
步骤S11，选用工业纯铝锭、纯锌锭、纯镁锭、结晶硅、AlNb10C2合金为原材料用于制备封闭涂层的合金粉；
选用工业纯铝锭、纯锌锭、纯镁锭、结晶硅、AlPb5合金为原材料用于制备填缝涂层的合金粉；
选用工业纯铝锭、纯锌锭、纯镁锭、结晶硅、AlTa10合金、AlCd10合金、、AlBa5合金为原材料用于制备主体涂层的合金粉；
步骤S12，在830～850℃将铝锭加热熔化，然后加入占原材料总重量2.5～3.5％的锌锭、2.6～2.8％的镁锭、1.9～2.2％的结晶硅、6～9％的AlNb10C2合金，搅拌熔化成封闭涂层的合金液；
在830～850℃将铝锭加热熔化，然后加入占原材料总重量2.5～3.5％的锌锭、2.6～2.8％的镁锭、12～16％的AlPb5合金，搅拌熔化成填缝涂层的合金液；
在830～850℃将铝锭加热熔化，然后加入占原材料总重量2.5～3.5％的锌锭、2.6～2.8％的镁锭、14～16％的AlTa10合金、7～9％的AlCd10合金、4～6％的AlBa5合金，搅拌熔化成主体涂层的合金液；
步骤S13，用占原材料总重量0.4～0.5％的六氯乙烷对三种合金液进行精炼除气除杂处理，扒渣后再静置20～30分钟；
步骤S14，在氮气保护下将合金液雾化成三种合金粉，雾化合金液的温度为780～790℃，雾化氮气的压力为6～7MPa，获得三种粒径梯度的合金粉；
步骤S2，对金属零部件表面进行喷砂处理，再用酒精进行清洗、吹干，去除表面的杂质；
步骤S3，采用冷喷涂方法，在经过预处理的金属零部件表面依次喷涂主体涂层的合金粉、填缝涂层的合金粉以及封闭涂层的合金粉；
本步骤中，采用冷喷涂方法，工作气体和送粉气体均为氩气，工作气体的压力为6～8MPa，工作气体的温度为230～250℃，喷涂距离为50～60mm，喷枪行走速度为45～55mm/s，三种粒径合金粉颗粒的入射角度为45°～90°。
实施例1：耐腐蚀抗磨损涂层，由表及里分别为封闭涂层、填缝涂层及主体涂层。涂层总厚度200μm，其中，主体涂层厚度为封闭涂层厚度的2倍，封闭涂层厚度为填缝涂层厚度的2倍，精确度控制在±5μm。
封闭涂层由合金粉喷涂而成，合金粉的粒径为9μm，其中，合金粉组分按质量百分比包括：Zn 3％，Mg 2.7％，Si 2.1％，Nb 0.8％，C 0.16％，余量为Al和不可避免的杂质，杂质单个含量≤0.01％，总量≤0.05％。
填缝涂层由合金粉喷涂而成，合金粉的粒径为2μm。其中，合金粉组分按质量百分比包括：Zn 3％，Mg 2.7％，Si 2.1％，Pb 0.7％，余量为Al和不可避免的杂质，杂质单个含量≤0.01％，总量≤0.05％。
主体涂层由合金粉喷涂而成，合金粉的粒径为20μm。其中，合金粉组分按质量百分比包括：Zn 3％，Mg 2.7％，Si 2.1％，Ta 1.5％，Cd 0.8％，Ba 0.3％，余量为Al和不可避免的杂质，杂质单个含量≤0.01％，总量≤0.05％。
实施例2：耐腐蚀抗磨损涂层，与实施例1不同之处在于：
封闭涂层由合金粉喷涂而成，合金粉的粒径为9μm；
填缝涂层由合金粉喷涂而成，合金粉的粒径为4μm；
主体涂层由合金粉喷涂而成，合金粉的粒径为50μm。
实施例3：耐腐蚀抗磨损涂层，与实施例1不同之处在于：
封闭涂层由合金粉喷涂而成，合金粉的粒径为9μm；
填缝涂层由合金粉喷涂而成，合金粉的粒径为6μm；
主体涂层由合金粉喷涂而成，合金粉的粒径为35μm。
实施例4：耐腐蚀抗磨损涂层，与实施例1不同之处在于：
封闭涂层由合金粉喷涂而成，合金粉的粒径为12μm；
填缝涂层由合金粉喷涂而成，合金粉的粒径为2μm；
主体涂层由合金粉喷涂而成，合金粉的粒径为50μm。
实施例5：耐腐蚀抗磨损涂层，与实施例1不同之处在于：
封闭涂层由合金粉喷涂而成，合金粉的粒径为12μm；
填缝涂层由合金粉喷涂而成，合金粉的粒径为4μm；
主体涂层由合金粉喷涂而成，合金粉的粒径为35μm。
实施例6：耐腐蚀抗磨损涂层，与实施例1不同之处在于：
封闭涂层由合金粉喷涂而成，合金粉的粒径为12μm；
填缝涂层由合金粉喷涂而成，合金粉的粒径为6μm；
主体涂层由合金粉喷涂而成，合金粉的粒径为20μm。
实施例7：耐腐蚀抗磨损涂层，与实施例1不同之处在于：
封闭涂层由合金粉喷涂而成，合金粉的粒径为15μm；
填缝涂层由合金粉喷涂而成，合金粉的粒径为2μm；
主体涂层由合金粉喷涂而成，合金粉的粒径为35μm。
实施例8：耐腐蚀抗磨损涂层，与实施例1不同之处在于：
封闭涂层由合金粉喷涂而成，合金粉的粒径为15μm；
填缝涂层由合金粉喷涂而成，合金粉的粒径为4μm；
主体涂层由合金粉喷涂而成，合金粉的粒径为20μm。
实施例9：耐腐蚀抗磨损涂层，与实施例1不同之处在于：
封闭涂层由合金粉喷涂而成，合金粉的粒径为15μm；
填缝涂层由合金粉喷涂而成，合金粉的粒径为6μm；
主体涂层由合金粉喷涂而成，合金粉的粒径为50μm。
实施例10：耐腐蚀抗磨损涂层，由表及里分别为封闭涂层、填缝涂层及主体涂层。涂层总厚度200μm，其中，主体涂层厚度为封闭涂层厚度的2倍，封闭涂层厚度为填缝涂层厚度的2倍，精确度控制在±5μm。
封闭涂层由合金粉喷涂而成，合金粉的粒径为12μm，涂层总厚度为200μm，合金粉组分按质量百分比包括：Zn 3％，Mg 2.7％，Si 2.1％，Pb 0.7％，余量为Al和不可避免的杂质，杂质单个含量≤0.01％，总量≤0.05％。
填缝涂层由合金粉喷涂而成，合金粉的粒径为2μm。其中，合金粉组分按质量百分比包括：Zn 3％，Mg 2.7％，Si 2.1％，Nb 0.8％，C 0.16％，余量为Al和不可避免的杂质，杂质单个含量≤0.01％，总量≤0.05％。
主体涂层由合金粉喷涂而成，合金粉的粒径为50μm。其中，合金粉组分按质量百分比包括：Zn 3％，Mg 2.7％，Si 2.1％，Ta 1.5％，Cd 0.8％，Ba 0.3％，余量为Al和不可避免的杂质，杂质单个含量≤0.01％，总量≤0.05％。
实施例11：耐腐蚀抗磨损涂层，由表及里分别为封闭涂层、填缝涂层及主体涂层。涂层总厚度200μm，其中，主体涂层厚度为封闭涂层厚度的2倍，封闭涂层厚度为填缝涂层厚度的2倍，精确度控制在±5μm。
封闭涂层由合金粉喷涂而成，合金粉的粒径为12μm，涂层总厚度为200μm，合金粉组分按质量百分比包括：Zn 3％，Mg 2.7％，Si 2.1％，Pb 0.7％，余量为Al和不可避免的杂质，杂质单个含量≤0.01％，总量≤0.05％。
填缝涂层由合金粉喷涂而成，合金粉的粒径为2μm。其中，合金粉组分按质量百分比包括：Zn 3％，Mg 2.7％，Si 2.1％，Ta 1.5％，Cd 0.8％，Ba 0.3％，余量为Al和不可避免的杂质，杂质单个含量≤0.01％，总量≤0.05％。
主体涂层由合金粉喷涂而成，合金粉的粒径为50μm。其中，合金粉组分按质量百分比包括：Zn 3％，Mg 2.7％，Si 2.1％，Nb 0.8％，C 0.16％，余量为Al和不可避免的杂质，杂质单个含量≤0.01％，总量≤0.05％。
实施例12：耐腐蚀抗磨损涂层，由表及里分别为封闭涂层、填缝涂层及主体涂层。涂层总厚度200μm，其中，主体涂层厚度为封闭涂层厚度的2倍，封闭涂层厚度为填缝涂层厚度的2倍，精确度控制在±5μm。
封闭涂层由合金粉喷涂而成，合金粉的粒径为12μm，涂层总厚度为200μm，合金粉组分按质量百分比包括：Zn 3％，Mg 2.7％，Si 2.1％，Ta 1.5％，Cd 0.8％，Ba 0.3％，余量为Al和不可避免的杂质，杂质单个含量≤0.01％，总量≤0.05％。
填缝涂层由合金粉喷涂而成，合金粉的粒径为2μm。其中，合金粉组分按质量百分比包括：Zn 3％，Mg 2.7％，Si 2.1％，Pb 0.7％，余量为Al和不可避免的杂质，杂质单个含量≤0.01％，总量≤0.05％。
主体涂层由合金粉喷涂而成，合金粉的粒径为50μm。其中，合金粉组分按质量百分比包括：Zn 3％，Mg 2.7％，Si 2.1％，Nb 0.8％，C 0.16％，余量为Al和不可避免的杂质，杂质单个含量≤0.01％，总量≤0.05％。
实施例13：耐腐蚀抗磨损涂层由合金粉喷涂而成，涂层总厚度为200μm，合金粉的粒径为35μm。其中合金粉组分按质量百分比包括：Zn 3％，Mg 2.7％，Si 2.1％，Ta 1.5％，Cd 0.8％，Pb 0.7％，Ba 0.3％，Nb 0.8％，C 0.16％，余量为Al和不可避免的杂质余量为Al和不可避免的杂质，杂质单个含量≤0.01％，总量≤0.05％。
实施例14：耐腐蚀抗磨损涂层，由表及里分别为封闭涂层和主体涂层。其中，涂层总厚度为200μm，封闭涂层为主体涂层厚度的2倍，精确度控制在±5μm。
封闭涂层和主体涂层均由合金粉喷涂而成，封闭涂层的合金粉粒径为12μm，主体涂层的合金粉粒径为35μm。封闭涂层和主体涂层的合金粉粒径不同，但组分和质量百分比相同。
其中合金粉组分按质量百分比包括：Zn 3％，Mg 2.7％，Si 2.1％，Ta 1.5％，Cd0.8％，Pb 0.7％，Ba 0.3％，Nb 0.8％，C 0.16％，余量为Al和不可避免的杂质余量为Al和不可避免的杂质，杂质单个含量≤0.01％，总量≤0.05％。
实施例15：耐腐蚀抗磨损涂层，由表及里分别为封闭涂层和主体涂层。其中，涂层总厚度为200μm，封闭涂层为主体涂层厚度的2倍，精确度控制在±5μm。
封闭涂层由合金粉喷涂而成，合金粉的粒径为12μm。其中，合金粉组分按质量百分比包括：Zn 3％，Mg 2.7％，Si 2.1％，Pb 0.7％，Nb 0.8％，C 0.16％，余量为Al和不可避免的杂质，杂质单个含量≤0.01％，总量≤0.05％。
主体涂层由合金粉喷涂而成，合金粉的粒径为35μm。其中，合金粉组分按质量百分比包括：Zn 3％，Mg 2.7％，Si 2.1％，Ta 1.5％，Cd 0.8％，Ba 0.3％，余量为Al和不可避免的杂质，杂质单个含量≤0.01％，总量≤0.05％。
实施例1～15涂层制备过程中：工作气体和送粉气体均为氩气，工作气体的压力为8MPa，工作气体的温度为230℃，喷涂距离为60mm，喷枪行走速度为45mm/s，三种粒径合金粉颗粒的入射角度为90°
实施例16：与实施例4不同之处在于：三种粒径合金粉颗粒的入射角度为75°。
实施例17：与实施例4不同之处在于：三种粒径合金粉颗粒的入射角度为45°。
经检测，实施例1～17制备的涂层致密、厚度均匀，平均厚度为203μm。涂层结合强度、涂层硬度及孔隙率见表1及图1。
实施例 涂层结合强度(Mpa) 涂层硬度(HRB) 孔隙率(％)
实施例1 61 70 4.2
实施例2 58 79 3.8
实施例3 63 75 4.5
实施例4 90 128 1.5
实施例5 83 115 1.7
实施例6 63 92 1.6
实施例7 59 89 2.5
实施例8 66 93 3.4
实施例9 64 86 2.9
实施例10 70 96 1.9
实施例11 62 83 3.9
实施例12 66 86 4.1
实施例13 40 60 5.5
实施例14 49 64 4.8
实施例15 55 71 3.7
实施例16 93 139 1.2
实施例17 83 108 1.3
表1
分析表1及图1数据可得：
耐腐蚀抗磨损涂层，分为两种粒径梯度合金粉进行喷涂得到的涂层硬度大于采用一种粒径的合金粉进行喷涂得到的涂层硬度；
分为两种粒径梯度合金粉进行喷涂得到的涂层结合强度大于采用一种粒径的合金粉进行喷涂得到的涂层结合强度；
分为三种粒径梯度合金粉进行喷涂得到的涂层硬度大于采用分为两种粒径梯度合金粉进行喷涂得到的涂层硬度；
分为三种粒径梯度进行喷涂得到的涂层结合强度大于采用分为两种粒径梯度合金粉进行喷涂得到的涂层结合强度。
由此看来，通过筛选、划分为三种粒径梯度的合金粉对金属零部件表面依次进行喷涂得到的涂层结合强度和硬度取得较好的效果。
针对三种粒径梯度合金粉喷涂过程中，颗粒喷射角度对涂层结合强度和硬度有一定影响。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种耐腐蚀抗磨损涂层，由表及里分别为封闭涂层、填缝涂层及主体涂层，其特征在于，
封闭涂层由合金粉喷涂而成，合金粉组分按质量百分比包括：Nb 0.6～0.9％，C 0.12～0.18％，Zn 2.5～3.5％，Mg 2.6～2.8％、Si 1.9～2.2％，余量为Al和不可避免的杂质，杂质单个含量≤0.01％，总量≤0.05％；
填缝涂层由合金粉喷涂而成，合金粉组分按质量百分比包括：Zn 2.5～3.5％，Mg 2.6～2.8％、Si 1.9～2.2％，Pb 0.6～0.8％，余量为Al和不可避免的杂质，杂质单个含量≤0.01％，总量≤0.05％；
主体涂层由合金粉喷涂而成，合金粉组分按质量百分比包括：Zn 2.5～3.5％，Mg 2.6～2.8％、Si 1.9～2.2％，Ta 1.4～1.6％，Cd 0.7～0.9％，Ba 0.2～0.3％，余量为Al和不可避免的杂质，杂质单个含量≤0.01％，总量≤0.05％。
2.根据权利要求1所述的耐腐蚀抗磨损涂层，其特征在于，所述封闭涂层的合金粉的粒径为9～15μm，所述填缝涂层的合金粉的粒径为2～6μm，所述主体涂层合金粉的粒径为20～50μm。
3.根据权利要求1所述的耐腐蚀抗磨损涂层，其特征在于，所述主体涂层厚度为所述封闭涂层厚度的2倍，所述封闭涂层厚度为所述填缝涂层厚度的2倍。
4.一种耐腐蚀抗磨损涂层的冷喷涂制备方法，其特征在于，包括：
步骤S1，制得用于冷喷涂的三种粒径梯度的合金粉；
步骤S2，对金属零部件表面进行喷砂处理，再用酒精进行清洗、吹干，去除表面的杂质；
步骤S3，采用冷喷涂方法，在经过预处理的金属零部件表面依次喷涂主体涂层的合金粉、填缝涂层的合金粉以及封闭涂层的合金粉。
5.根据权利要求4所述的耐腐蚀抗磨损涂层制备方法，其特征在于：步骤S3中，三种粒径合金粉颗粒的入射角度为45°～90°。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080107805A1 (en) * 2004-12-17 2008-05-08 Integran Technologies, Inc. Fine-Grained metallic coatings having the coefficient of thermal expansion matched to the one of the substrate
CN101285187A (zh) * 2008-05-15 2008-10-15 西北工业大学 一种颗粒增强金属基复合材料的制备方法
US20100215980A1 (en) * 2007-01-29 2010-08-26 Greenkote Ltd. Methods of preparing thin polymetal diffusion coatings
CN102899658A (zh) * 2011-07-27 2013-01-30 通用汽车环球科技运作有限责任公司 镁的冷喷涂和热处理涂覆
CN107190260A (zh) * 2017-05-24 2017-09-22 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 一种耐蚀隔热涂层体系及其制备方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080107805A1 (en) * 2004-12-17 2008-05-08 Integran Technologies, Inc. Fine-Grained metallic coatings having the coefficient of thermal expansion matched to the one of the substrate
US20100215980A1 (en) * 2007-01-29 2010-08-26 Greenkote Ltd. Methods of preparing thin polymetal diffusion coatings
CN101285187A (zh) * 2008-05-15 2008-10-15 西北工业大学 一种颗粒增强金属基复合材料的制备方法
CN102899658A (zh) * 2011-07-27 2013-01-30 通用汽车环球科技运作有限责任公司 镁的冷喷涂和热处理涂覆
US20130029177A1 (en) * 2011-07-27 2013-01-31 GM Global Technology Operations LLC Cold sprayed and heat treated coating for magnesium
CN107190260A (zh) * 2017-05-24 2017-09-22 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 一种耐蚀隔热涂层体系及其制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘均波: "《反应等离子熔覆高铬铁基涂层组织与性能》", 31 March 2014 *
李元山等: "《技工应用化学》", 31 October 1982 *

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