[发明专利]一种真空无压烧结多元Fe-Si合金涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种真空无压烧结多元Fe-Si合金涂层，采用金属材料作基体，先将基体表面进行前处理，再配以碳化硅/SiC粉、铬/Cr粉、铁/Fe粉、硅/Si粉和钼/Mo粉为成分组分，聚氧硅烷为胶粘剂的混合浆料，将混合浆料涂覆在前处理好的基体表面，进行低温固化，再经真空高温无压烧结，获得多元Fe-Si合金涂层：

该涂层各组分质量百分含量为：铬粉18％、铁粉12％、硅粉6％、钼粉6％、碳化硅余量，聚氧硅烷以碳化硅粉、铬粉、铁粉、硅粉和钼粉质量之和的80％添加；它的显微组织为Fe₃Si固溶体相+石墨相组成，涂层的显微硬度为650.2HV_2N，涂层与钢对摩的摩擦系数为0.43，磨损率为1.184×10^-14m³/(N.m)，涂层具有自润滑性能；

或

该涂层各组分质量百分含量为：铬粉32％、铁粉8％、硅粉10％、钼粉10％、碳化硅余量，聚氧硅烷以碳化硅粉、铬粉、铁粉、硅粉和钼粉质量之和的80％添加；它的显微组织为Fe₃Si固溶体相+铁铬碳化物相+少量二硅化钼相组成，涂层的显微硬度为782.4HV_2N，涂层与钢对摩的摩擦系数为0.76，磨损率为1.073×10^-14m³/(N.m)，涂层具有耐磨性能和抗高温氧化性能。

2.一种真空无压烧结多元Fe-Si合金涂层的制备方法，其工艺流程与操作步骤：

Ⅰ、工艺流程

选用金属材料作基体—基体材料表面前处理—配置以SiC粉、Cr粉、Fe粉、Si粉和Mo粉为组分，聚氧硅烷为胶粘剂的混合浆料—将混合浆料涂覆在前处理好的基体表面—低温固化—真空高温无压烧结—产品；

Ⅱ、操作步骤

①用金属材料作基体，备用；

②基体的去油处理，其配方为质量分数：氢氧化钠20g/L、碳酸钠30g/L、磷酸钠8g/L、OP-10乳化剂2ml/L体积分数，温度80℃；

③基体的除锈处理，其配方为：硫酸100ml/L体积分数、六次甲基四胺12g/L质量分数,温度50℃；

④用砂轮打磨去油除锈处理后的基体表面，备用；

⑤涂层按质量百分比：Cr粉15～32％、Fe粉7～18％、Si粉2～12％、Mo粉2～12％，余量为SiC粉进行配料，聚氧硅烷以碳化硅粉、铬粉、铁粉、硅粉和钼粉质量之和的80％添加，再将原料粉末和聚氧硅烷进行充分搅拌，得到均匀的混合浆料；

⑥将混合浆料涂覆在基体表面；

⑦低温固化：将炉内真空度抽至1.0×10^-1Pa以下，开始加热，升温速度为6～8℃/分钟，温度控制在220～300℃，保温时间3～5小时；

⑧真空高温无压烧结：将固化了涂层试样，放置于真空电阻炉中，真空度小于3.0×10^-2Pa，随炉升温到1095～1110℃，升温速度为6～8℃/分钟，保温60～70分钟，随炉冷却至室温；

⑨从炉内取出涂层烧结试件，即为多元Fe-Si合金涂层产品。