[发明专利]低碳钢表面钛-氮-碳-铝-氧纳米陶瓷涂层及制备方法

权利要求书

1.低碳钢表面钛-氮-碳-铝-氧纳米陶瓷涂层，其特征在于，该纳米陶瓷涂层构成如下：由钢基材表面向外顺序依次为氮化钛层，碳化钛层，氧化钛层和氧化铝层；所述纳米陶瓷涂层总厚度8～12微米，其各单层符合如下特征：氮化钛层厚度1～3微米，碳化钛层厚度2.5～3微米，氧化钛层厚度0.5～1微米，氧化铝层厚度4～5微米。

2.如权利要求1所述的低碳钢表面钛-氮-碳-铝-氧纳米陶瓷涂层的制备方法，依次包括以下步骤：

（1）对低碳钢进行表面预处理，主要包括先用砂纸打磨抛光至镜面，采用无水乙醇和去离子水超声清洗30分钟，再进行表面喷砂处理；

（2）对清洁后的低碳钢表面进行渗碳处理：渗碳温度900～950℃，渗碳时间10～20h，碳势0.9～1.2%；

（3）将渗碳后的低碳钢试件置于密封容器中并加热至700～1050℃，然后混合通入高纯四氯化钛蒸发气、氮气和氢气，三种气体摩尔比为3∶45∶80，混合气通入时间为20~40分钟；混合通入高纯四氯化钛蒸发气、甲烷气和氢气，三种气体摩尔比为3∶8∶50，混合气通入时间为40~60分钟；混合通入二氧化碳气和氢气，两种气体摩尔比为1∶100，混合气通入时间为5~10分钟；混合通入高纯三氯化铝蒸发气、二氧化碳气和氢气，三种气体摩尔比为3∶1∶100，混合气通入时间为50~70分钟。