[发明专利]钢铁材料表面复合涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种钢铁材料表面复合涂层的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：于钢铁材料的表面涂覆铝基底层；所述铝基底层的成分包括铝和Al₂O₃；

S2：采用双极性微弧氧化工艺在铝基体层上原位生成Al₂O₃陶瓷层；

其中，所述S1还包括以下步骤：

S11：对钢铁材料进行碱性化学脱脂或者电解脱脂；

S12：采用喷砂的方法对钢铁材料进行表面粗化处理；

S13：将纯铝粉末与氧化铝颗粒混合均匀后获得混合粉末，烘干备用；

S14：采用上述烘干后的混合粉末对钢铁材料进行喷涂覆盖钢铁材料表面；

S15：对铝基底层表面进行打磨或抛光，使其表面平整；

所述S13中混合粉体中纯铝粉含量为50％～95％w.t.；

所述S13中氧化铝粉末含量为5％～50％w.t.；

所述S13中纯铝粉末粒度为15～75μm；

所述S13中氧化铝颗粒粒度45～90μm；

所述S14中喷涂工艺的参数包括：

喷涂距离5～30mm；

喷枪移动速度5～20mm/s；

喷涂角度60～90°；

气源为压缩空气、压缩氮气或压缩氦气；

喷涂气体温度室温～600℃；

气体压力0.5～1.2MPa；

喷涂次数1～5次。

2.如权利要求1所述的钢铁材料表面复合涂层的制备方法，其特征在于：所述S2具体过程包括：

S21：将涂覆有铝基底层的钢铁材料与微弧氧化设备的电源正极相连；

S22：将其浸没于电解液中，接通电源完成Al₂O₃陶瓷层制备。

3.如权利要求1所述的钢铁材料表面复合涂层的制备方法，其特征在于：所述S13中烘干温度为50～100℃。

4.如权利要求1所述的钢铁材料表面复合涂层的制备方法，其特征在于：所述S14中涂层厚度为50～300μm。

5.如权利要求1所述的钢铁材料表面复合涂层的制备方法，其特征在于：所述Al₂O₃陶瓷层厚度为5～100μm。

6.如权利要求2所述的钢铁材料表面复合涂层的制备方法，其特征在于：所述S22中电解液包括：

磷酸钠15～35g/L，四硼酸钠5～25g/L，偏钒酸钠1～5g/L，其余为去离子水；电参数包括：正电流密度2～8A/dm²；负电流密度0.5～2A/dm²；频率100～3000Hz；占空比5％～50％；氧化时间10～180min。

7.一种钢铁材料表面复合涂层，其特征在于：由权利要求1～6中的任意一项的制备方法制备而成。