一種基于鈦合金表面熱噴涂的鎳包石墨涂層制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種基于鈦合金表面熱噴涂的鎳包石墨涂層，取鈦合金扎制棒材，用電火花切割機(jī)制成30mm×8mm的圓片狀試樣，試樣待噴涂表面經(jīng)水砂紙磨削加工平整，噴涂前進(jìn)行噴丸處理以去掉氧化膜，熱噴涂原材料為KF-21型鎳包石墨復(fù)合粉末，鎳包石墨粉末化學(xué)成分為w(C)為20％和w(Ni)為80％，粉末形貌為不規(guī)則顆粒狀，其粉末粒度范圍為50～80um。噴涂前，鎳包石墨粉末在150℃烘干箱中烘干2h。噴涂：熱噴涂設(shè)備采用高速氧乙炔噴涂槍，其工藝參數(shù)為：氧氣壓為0.3～0.6MPa，乙炔壓為0.4～0.6MPa，空氣壓為0.3～0.5MPa。熱噴涂過程中，采用調(diào)整送粉量大小的方法來控制涂層質(zhì)量，即可得到基于鈦合金表面熱噴涂的鎳包石墨涂層。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術(shù)公開了一種基于鈦合金表面熱噴涂的鎳包石墨涂層，取鈦合金扎制棒材，用電火花切割機(jī)制成30mm×8mm的圓片狀試樣，試樣待噴涂表面經(jīng)水砂紙磨削加工平整，噴涂前進(jìn)行噴丸處理以去掉氧化膜，熱噴涂原材料為KF-21型鎳包石墨復(fù)合粉末，鎳包石墨粉末化學(xué)成分為w(C)為20％和w(Ni)為80％，粉末形貌為不規(guī)則顆粒狀，其粉末粒度范圍為50～80um。噴涂前，鎳包石墨粉末在150℃烘干箱中烘干2h。噴涂：熱噴涂設(shè)備采用高速氧乙炔噴涂槍，其工藝參數(shù)為：氧氣壓為0.3～0.6MPa，乙炔壓為0.4～0.6MPa，空氣壓為0.3～0.5MPa。熱噴涂過程中，采用調(diào)整送粉量大小的方法來控制涂層質(zhì)量，即可得到基于鈦合金表面熱噴涂的鎳包石墨涂層?！緦＠f明】一種基于鈦合金表面熱噴涂的鎳包石墨涂層
本專利技術(shù)涉及耐磨材料
，尤其涉及一種基于鈦合金表面熱噴涂的鎳包石墨 涂層。
技術(shù)介紹
鈦合金具有很高的比強(qiáng)度、很強(qiáng)的耐腐蝕性、優(yōu)良的高溫和低溫性能，是航空航 天和石油化工部門廣泛使用的高性能材料；但鈦合金的摩擦因數(shù)大、耐磨性差，限制了其 應(yīng)用范圍。多年來，材料工作者對提高金屬耐磨性的表面涂層技術(shù)進(jìn)行了廣泛研究，例如 化學(xué)鍍層、氣體氮化、激光熔覆、熱噴涂等。熱噴涂技術(shù)是表面涂層技術(shù)的一種，其利用高 溫火焰將粉末熔化噴射到金屬表面上，再冷卻凝固形成涂層。由于采用熱噴涂技術(shù)可以制 備很厚的涂層，因此被廣泛用來制備耐磨涂層。減輕磨損的有效途徑就是降低對磨表面的 摩擦因數(shù).在減磨材料中，石墨是一種優(yōu)良的固體潤滑劑。包含有石墨成分的對磨表面 通過石墨的自潤滑作用，可大大降低材料的磨損。但是，單獨(dú)的石墨不能用于制備金屬的 耐磨涂層.為此，國內(nèi)外開發(fā)出一種鎳包石墨的復(fù)合材料粉末利用Ni作為黏結(jié)劑將石墨 包裹起來，使得這種材料粉末用在涂層的制備工藝上.現(xiàn)研究一種以鎳包石墨粉末為原材 料，在鈦合金表面上進(jìn)行了熱噴涂耐磨涂層的方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本專利技術(shù)提供一種能夠降低材料磨損的基于鈦 合金表面熱噴涂的鎳包石墨涂層。 本專利技術(shù)所解決的技術(shù)問題可以采用以下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)： -種基于鈦合金表面熱噴涂的鎳包石墨涂層，其特征在于，取鈦合金扎制棒材，用 電火花切割機(jī)制成30_X8mm的圓片狀試樣，試樣待噴涂表面經(jīng)水砂紙磨削加工平整，噴 涂前進(jìn)行噴丸處理以去掉氧化膜，熱噴涂原材料為KF-21型鎳包石墨復(fù)合粉末，鎳包石墨 粉末化學(xué)成分為w(C)為20 %和w(Ni)為80%，粉末形貌為不規(guī)則顆粒狀，其粉末粒度范 圍為50?80um。噴涂前，鎳包石墨粉末在150°C烘干箱中烘干2h。噴涂：熱噴涂設(shè)備采用 高速氧乙炔噴涂槍，其工藝參數(shù)為：氧氣壓為〇. 3?0. 6MPa，乙炔壓為0. 4?0. 6MPa，空氣 壓為0. 3?0. 5MPa。熱噴涂過程中，采用調(diào)整送粉量大小的方法來控制涂層質(zhì)量，即可得到 基于欽合金表面熱噴涂的鎮(zhèn)包石墨涂層。 優(yōu)選的，取鈦合金扎制棒材，用電火花切割機(jī)制成30mmX8mm的圓片狀試樣，試樣 待噴涂表面經(jīng)水砂紙磨削加工平整，噴涂前進(jìn)行噴丸處理以去掉氧化膜，熱噴涂原材料為 KF-21型鎳包石墨復(fù)合粉末，鎳包石墨粉末化學(xué)成分為w(C)為20%和w(Ni)為80%，粉末 形貌為不規(guī)則顆粒狀，其粉末粒度范圍為50?80um。噴涂前，鎳包石墨粉末在150°C烘干 箱中烘干2h。噴涂：熱噴涂設(shè)備采用高速氧乙炔噴涂槍，其工藝參數(shù)為：氧氣壓為0. 3MPa， 乙炔壓為〇. 4MPa，空氣壓為0. 3MPa。熱噴涂過程中，采用調(diào)整送粉量大小的方法來控制涂 層質(zhì)量，即可得到基于鈦合金表面熱噴涂的鎳包石墨涂層。 優(yōu)選的，取鈦合金扎制棒材，用電火花切割機(jī)制成30mmX8mm的圓片狀試樣，試樣 待噴涂表面經(jīng)水砂紙磨削加工平整，噴涂前進(jìn)行噴丸處理以去掉氧化膜，熱噴涂原材料為 KF-21型鎳包石墨復(fù)合粉末，鎳包石墨粉末化學(xué)成分為w(C)為20%和w(Ni)為80%，粉末 形貌為不規(guī)則顆粒狀，其粉末粒度范圍為50?80um。噴涂前，鎳包石墨粉末在150°C烘干 箱中烘干2h。噴涂：熱噴涂設(shè)備采用高速氧乙炔噴涂槍，其工藝參數(shù)為：氧氣壓為0. 6MPa， 乙炔壓為〇. 6MPa，空氣壓為0. 5MPa。熱噴涂過程中，采用調(diào)整送粉量大小的方法來控制涂 層質(zhì)量，即可得到基于鈦合金表面熱噴涂的鎳包石墨涂層。 優(yōu)選的，取鈦合金扎制棒材，用電火花切割機(jī)制成30mmX8mm的圓片狀試樣，試樣 待噴涂表面經(jīng)水砂紙磨削加工平整，噴涂前進(jìn)行噴丸處理以去掉氧化膜，熱噴涂原材料為 KF-21型鎳包石墨復(fù)合粉末，鎳包石墨粉末化學(xué)成分為w(C)為20%和w(Ni)為80%，粉末 形貌為不規(guī)則顆粒狀，其粉末粒度范圍為50?80um。噴涂前，鎳包石墨粉末在150°C烘干 箱中烘干2h。噴涂：熱噴涂設(shè)備采用高速氧乙炔噴涂槍，其工藝參數(shù)為：氧氣壓為0. 45MPa， 乙炔壓為〇. 5MPa，空氣壓為0. 4MPa。熱噴涂過程中，采用調(diào)整送粉量大小的方法來控制涂 層質(zhì)量，即可得到基于鈦合金表面熱噴涂的鎳包石墨涂層。 本專利技術(shù)的有益效果為：（1)以鎳包石墨粉為原材料，在鈦合金表面上進(jìn)行熱噴涂 耐磨涂層，優(yōu)化工藝參數(shù)，得到了良好質(zhì)量的鎳包石墨涂層。（2)在熱噴涂過程中，石墨顆 粒表層的鎳完整地包裹住石墨，隔絕了石墨與基底Ti的接觸，阻止二者發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從 而避免石墨潤滑相的損失。（3)涂層與下部鈦合金基底的界面處無大的裂紋和氣孔，也未發(fā) 現(xiàn)不明夾雜物，呈現(xiàn)一定的冶金結(jié)合狀態(tài)，界面結(jié)合強(qiáng)度很高。（4)涂層組織中，石墨顆粒 彌散地分布于鎳基體里，二者的界面浸潤良好，結(jié)合強(qiáng)度高，可以保證石墨顆粒在磨損過程 中不會脫落下來。 【具體實(shí)施方式】 下面結(jié)合具體實(shí)施例對本專利技術(shù)的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體說明： 實(shí)施例1 取鈦合金扎制棒材，用電火花切割機(jī)制成30mmX8mm的圓片狀試樣，試樣待噴涂 表面經(jīng)水砂紙磨削加工平整，噴涂前進(jìn)行噴丸處理以去掉氧化膜，熱噴涂原材料為KF-21 型鎳包石墨復(fù)合粉末，鎳包石墨粉末化學(xué)成分為w(C)為20 %和w(Ni)為80%，粉末形貌為 不規(guī)則顆粒狀，其粉末粒度范圍為50?80um。噴涂前，鎳包石墨粉末在150°C烘干箱中烘 干2h。噴涂：熱噴涂設(shè)備采用高速氧乙炔噴涂槍，其工藝參數(shù)為：氧氣壓為0. 3MPa，乙炔壓 為0. 4MPa，空氣壓為0. 3MPa。熱噴涂過程中，采用調(diào)整送粉量大小的方法來控制涂層質(zhì)量， 即可得到基于鈦合金表面熱噴涂的鎳包石墨涂層。 本專利技術(shù)的有益效果為：（1)以鎳包石墨粉為原材料，在鈦合金表面上進(jìn)行熱噴涂 耐磨涂層，優(yōu)化工藝參數(shù)，得到了良好質(zhì)量的鎳包石墨涂層。（2)在熱噴涂過程中，石墨顆 粒表層的鎳完整地包裹住石墨，隔絕了石墨與基底Ti的接觸，阻止二者發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從 而避免石墨潤滑相的損失。（3)涂層與下部鈦合金基底的界面處無大的裂紋和氣孔，也未發(fā) 現(xiàn)不明夾雜物，呈現(xiàn)一定的冶金結(jié)合狀態(tài)，界面結(jié)合強(qiáng)度很高。（4)涂層組織中，石墨顆粒 彌散地分布于鎳基體里，二者的界面浸潤良好，結(jié)合強(qiáng)度高，可以保證石墨顆粒在磨損過程 中不會脫落下來。 本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種基于鈦合金表面熱噴涂的鎳包石墨涂層，其特征在于，取鈦合金扎制棒材，用電火花切割機(jī)制成30mm×8mm的圓片狀試樣，試樣待噴涂表面經(jīng)水砂紙磨削加工平整，噴涂前進(jìn)行噴丸處理以去掉氧化膜，熱噴涂原材料為KF?21型鎳包石墨復(fù)合粉末，鎳包石墨粉末化學(xué)成分為w(C)為20％和w(Ni)為80％，粉末形貌為不規(guī)則顆粒狀，其粉末粒度范圍為50～80um。噴涂前，鎳包石墨粉末在150℃烘干箱中烘干2h。噴涂：熱噴涂設(shè)備采用高速氧乙炔噴涂槍，其工藝參數(shù)為：氧氣壓為0.3～0.6MPa，乙炔壓為0.4～0.6MPa，空氣壓為0.3～0.5MPa。熱噴涂過程中，采用調(diào)整送粉量大小的方法來控制涂層質(zhì)量，即可得到基于鈦合金表面熱噴涂的鎳包石墨涂層。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：汪德發(fā)，
申請(專利權(quán))人：寧國市開源電力耐磨材料有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：安徽;34