[发明专利]一种多尺度TiC陶瓷相增强TiAl3

权利要求书

1.一种多尺度TiC陶瓷相增强TiAl₃/TiAl双相复合涂层，其特征在于，所述涂层通过冷喷涂技术将TiAl₃/Ti/C复合粉末喷涂于基体表面获得，所述TiAl₃/Ti/C复合粉末由30vol.%-40vol.%的纳米晶TiAl₃，20vol.%-30vol.%的纳米Ti，10vol.%-15vol.%的微米Ti，10vol.%-30vol.%的纳米C和10vol.%-15vol.%的微米C组成；所述纳米Ti的粒径为30-100nm，微米Ti的粒径为1-5μm，纳米C的粒径为100-150nm，微米C的粒径为1-5μm，纳米晶TiAl₃的粒径为50-100nm。

2.根据权利要求1所述的多尺度TiC陶瓷相增强TiAl₃/TiAl双相复合涂层，其特征在于，所述TiAl₃/Ti/C复合粉末的粒径为15-50μm。

3.一种多尺度TiC陶瓷相增强TiAl₃/TiAl双相复合涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将粒径为纳米级和微米级的Ti、C粉末与纳米晶TiAl₃粉末进行混合球磨获得TiAl₃/Ti/C复合粉末；所述TiAl₃/Ti/C复合粉末由30vol.%-40vol.%的纳米晶TiAl₃，20vol.%-30vol.%的纳米Ti，10vol.%-15vol.%的微米Ti，10vol.%-30vol.%的纳米C和10vol.%-15vol.%的微米C组成；所述纳米Ti的粒径为30-100nm，微米Ti的粒径为1-5μm，纳米C的粒径为100-150nm，微米C的粒径为1-5μm，纳米晶TiAl₃的粒径为50-100nm；

S2、将TiAl₃/Ti/C复合粉末通过冷喷涂技术喷涂于基体表面获得TiAl₃/Ti/C复合涂层；

S3、对所述TiAl₃/Ti/C复合涂层进行热处理获得多尺度TiC陶瓷相增强TiAl₃/TiAl双相复合涂层。

4.根据权利要求3所述的多尺度TiC陶瓷相增强TiAl₃/TiAl双相复合涂层的制备方法，其特征在于，所述TiAl₃/Ti/C复合涂层的厚度为150-200μm。

5.根据权利要求3所述的多尺度TiC陶瓷相增强TiAl₃/TiAl双相复合涂层的制备方法，其特征在于，所述冷喷涂的工艺参数为：喷涂温度为250-550℃，送粉率为50-80g/min，喷涂距离为10-20mm，喷枪移动速度为50-100mm/s。

6.根据权利要求3所述的多尺度TiC陶瓷相增强TiAl₃/TiAl双相复合涂层的制备方法，其特征在于，所述基体为316L不锈钢。

7.根据权利要求3所述的多尺度TiC陶瓷相增强TiAl₃/TiAl双相复合涂层的制备方法，其特征在于，所述方法还包括对所述基体进行喷砂粗化预处理过程。

8.根据权利要求3所述的多尺度TiC陶瓷相增强TiAl₃/TiAl双相复合涂层的制备方法，其特征在于，所述热处理的具体过程为：室温至250℃，升温速率为10～15℃/min；250℃至450℃，升温速率为5～10℃/min；450℃至550～650℃，升温速率为2～5℃/min；保温温度为550～650℃，保温时间为10-20小时；650℃至1100℃，升温速率为1～3℃/min；最后在1100℃保温1-3h。