[发明专利]一种在TC4表面制备c-BN耐磨涂层的方法

说明书

本发明公开了一种利用真空钎焊技术在TC4表面制备c‑BN耐磨涂层的方法。采用AgCuInTi活性钎料粉末，具体成分为(质量分数)27.25％Cu，12.5％In，5％Ti，余量为Ag，钎料与c‑BN颗粒混合后涂覆于TC4表面，置于真空钎焊炉中钎焊制备耐磨涂层。本发明将c‑BN利用活性钎料真空钎焊于TC4表面制备耐磨涂层，具有对设备的要求较低，易于操作，可制备较厚涂层，涂层结合强度高，生产成本低，效率高等优点。

技术领域

本发明属于金属材料表面处理技术领域，发明涉及一种利用真空钎焊技术在TC4表面制备c-BN耐磨涂层的方法。

背景技术

TC4合金具有比强度高、耐腐蚀性好等突出优点，在国防工业、民用工业及航空领域应用广泛，但TC4作为运动副零部件时，耐磨性差成为影响其使用性能和寿命的最重要因素之一。目前主要利用在TC4表面涂覆耐磨性好的碳化物、氮化物和硼化物来改善其耐磨性能，也有人采用在TC4表面感应钎焊WC来制备耐磨层。随着技术的发展，科研人员探索使用钎焊法在TC4表面制备立方氮化硼(简称c-BN)耐磨涂层。c-BN是继人造金刚石问世之后人工合成的硬度仅次于金刚石的超硬材料，它具有良好的物理、化学性能，弹性模量与金刚石接近，热稳定性比金刚石高，化学惰性很大并且具有很高的耐磨性，广泛用于制备砂轮及刀具，也可用于制备各种易磨损部件的耐磨涂层。目前c-BN制品大多采用电镀或烧结工艺制得，结合强度低，使用中c-BN颗粒极易从结合层脱落。随着焊接技术的发展，采用钎焊技术制备的c-BN制品，c-BN颗粒与基体有较高的结合强度，可以满足其服役条件。因此，采用真空钎焊法在TC4表面制备c-BN耐磨涂层，可以提高涂层与TC4表面的结合强度，同时具有制备工艺简单，生产成本低，耐磨性能好等优点。

发明内容

本发明针对现有改善TC4合金表面耐磨性能技术的不足，提供一种利用真空钎焊技术在TC4表面制备c-BN耐磨涂层的方法。

为实现上述目标，本发明的具体技术方案如下：

1)对TC4、活性钎料及c-BN颗粒进行去油污处理；

2)将活性钎料与c-BN按一定比例均匀混合后，加入利用聚乙烯醇制备的有机溶剂，制备成膏状的混合料；

3)将制备的膏状混合料均匀涂覆于TC4合金表面，置于烘箱里烘干；

4)将烘干的试样放置于真空钎焊炉中进行钎焊，制备c-BN耐磨涂层。

本发明中所述的活性钎料为AgCuInTi合金粉末，具体成分为(质量分数)27.25％Cu，12.5％In，5％Ti，余量为Ag，粒度为60～300目。

步骤2)中所述的混合物中c-BN颗粒的体积分数为40～50％。

步骤3)中所述涂覆工艺为利用毛刷反复在TC4表面涂刷步骤2)中制备的膏状混合料，直至表面均匀光滑为止。

步骤4)中所述真空钎焊的工艺为以5℃/S的速度升温至730～770℃后，保温为5min，以10℃/S的速度冷却至室温。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

本发明利用真空钎焊技术在TC4表面制备c-BN耐磨涂层，对设备的要求较低，易于操作，可制备较厚涂层，涂层结合强度高，生产成本低，效率高。

下面通过实施例对本发明的技术方案做进一步的详细说明。

具体实施方式

实施例1

本实施例的具体制步骤如下：

(1)对TC4、活性钎料及c-BN颗粒进行去油污处理；活性钎料为AgCuInTi合金粉末，具体成分为(质量分数)27.25％Cu，12.5％In，5％Ti，余量为Ag，粒度为60目。