[发明专利]一种冶金结合的耐磨耐腐蚀复合涂层的制备方法

说明书

本发明涉及一种冶金结合的耐磨耐腐蚀复合涂层的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)金属基体清洁后，喷砂毛化处理；(2)喷涂锌铝合金，厚度50‑60微米；(3)喷涂马氏体不锈钢，厚度100‑200微米；(4)再喷涂锌铝合金，厚度30‑50微米后，喷涂马氏体不锈钢，厚度100‑200微米，交替进行，直至所需厚度；(5)真空或氩气保护热处理，温度300‑350℃，保温120分钟；升温至445℃，保温30分钟；再升温至480℃，保温30分钟后，空气中升温至800℃，10分钟氧化处理，随炉冷却；(6)机械加工涂层表面。本发明的有益效果是涂层与基体冶金结合、涂层致密性高、结合力强、机械强度，宏观硬度高，耐磨性和耐腐蚀性强。

技术领域

本发明涉及冶金结合的耐磨耐腐蚀复合涂层的制备方法，属于金属加工中的涂层加工技术领域。

背景技术

众所周知，热喷涂涂层与基体属于机械结合，涂层孔隙率大(10％左右)、结合力不强，为了实现防腐蚀，涂层制备完成后，必须进行封孔处理。所以大大限制了其功能发挥和工程应用。

发明内容

本发明针对现有的金属表面的涂层加工中不能解决空隙率大的问题，提供一种冶金结合的耐磨耐腐蚀复合涂层的制备方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种冶金结合的耐磨耐腐蚀复合涂层的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)金属基体清洁后，喷砂毛化处理；

(2)在经过喷砂毛化处理后的金属表面上，喷涂锌铝合金，厚度50-60微米；

(3)在经过锌铝合金涂层喷涂后的表面，喷涂马氏体不锈钢涂层，厚度100-200微米；

(4)在喷涂马氏体不锈钢涂层的表面，再喷涂锌铝合金涂层，厚度30-50微米后，然后重复喷涂马氏体不锈钢涂层，厚度100-200微米，锌铝合金喷涂层和马氏体不锈钢喷涂层交替进行，直至所需厚度；

(5)对经过上述喷涂过程达到喷涂厚度的金属，经过真空或氩气保护热处理，温度300-350℃，保温120分钟，使得锌铝合金发生再结晶和固相扩散，界面致密化，减少孔隙；升温至445℃，保温30分钟，熔点附近界面完全致密化；再升温至480℃，保温30分钟后，固-液相界面快速形成FeCrAl金属间化合物，空气中升温至800℃，10分钟氧化处理,使未合金化的残余Zn和Al元素氧化形成ZnO封孔剂和α-Al₂O₃耐磨相，随炉冷却；

(6)机械加工涂层表面。

在上述技术方案的基础上，本发明为了达到使用的方便以及装备的稳定性，还可以对上述的技术方案作出如下的改进：

进一步，所述的真空或氩气保护热处理，包括在结晶温度以上固相扩散、液相线温度±5℃加速扩散合金化反应、液相加速反应致密化和残余锌铝氧化处理过程。

进一步，所述的喷涂，可以是火焰喷涂、电弧喷涂、等离子喷涂或其他热喷涂方式。

进一步，所述的喷砂毛化处理中，采用刚玉砂在压力0.8MPa下喷砂。

本发明的有益效果是涂层与基体冶金结合、涂层致密性高、结合力强、机械强度，宏观硬度高，耐磨性和耐腐蚀性强，本申请通过特定的工艺设置，在特定的喷涂顺序，特定的喷涂厚度控制及特定的温度下，使材料发生相变，发生各涂层间的相互渗透扩散，实现提高复合涂层的硬度、耐磨性和防腐性的提高，同时各个涂层也不能过厚，过厚的涂层会导致涂层间的渗透的不均匀，也造成材料的浪费。

具体实施方式

以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

一种冶金结合的耐磨耐腐蚀复合涂层的制备方法，包括以下步骤：