[发明专利]一种边界颗粒等尺寸包络突出的叶尖切削涂层及制备方法

权利要求书

1.一种边界颗粒等尺寸包络突出的叶尖切削涂层，其特征在于，包含粘结合金层(2)和硬质陶瓷颗粒(3)，一部分硬质陶瓷颗粒(3)通过粘结合金层(2)结合在叶尖端面(1)上，另一部分硬质陶瓷颗粒(3)等尺寸包络在叶尖端面(1)的边界处且突出于叶尖端面(1)的边界处，等尺寸包络在叶尖端面(1)的边界处的硬质陶瓷颗粒(3)中有超过50％的大颗粒硬质陶瓷颗粒(3)的远端点到叶尖端面(1)边界处的距离相等，大颗粒硬质陶瓷颗粒(3)的远端点到叶尖端面(1)边界的距离为硬质陶瓷颗粒(3)平均粒径的0.1-0.25倍，其中大颗粒硬质陶瓷颗粒(3)为粒径大于硬质陶瓷颗粒(3)平均粒径0.8倍的硬质陶瓷颗粒(3)；

所述硬质陶瓷颗粒为立方氮化硼颗粒或金刚石颗粒，所述硬质陶瓷颗粒平均粒径为50μm-350μm；

所述叶尖端面0.5倍硬质陶瓷颗粒(3)粒径范围以内，硬质陶瓷颗粒(3)均匀分布；叶尖端面0.5倍硬质陶瓷颗粒(3)粒径范围以外的硬质陶瓷颗粒(3)的面密度低于叶尖端面0.5倍硬质陶瓷颗粒(3)粒径范围以内的硬质陶瓷颗粒(3)的面密度，叶尖端面0.5倍硬质陶瓷颗粒(3)粒径范围以外的硬质陶瓷颗粒(3)的体密度与叶尖端面0.5倍硬质陶瓷颗粒(3)粒径范围以内的硬质陶瓷颗粒(3)的体密度相等。

2.根据权利要求1所述的一种边界颗粒等尺寸包络突出的叶尖切削涂层，其特征在于，以质量百分数计，所述粘结合金成分为镍含量大于53％、铬含量为6％-28％的镍基合金或钛含量大于40％、锆含量为18％-30％、铜含量为10％-25％、镍含量为5％-10％的钛基合金。

3.权利要求1或2所述的一种边界颗粒等尺寸包络突出的叶尖切削涂层的制备方法，其特征在于，具体制备步骤为：

步骤S1、在表面洁净的叶尖端面(1)涂覆粘结合金层(2)；

步骤S2、将涂有粘结合金层的叶尖端面(1)固定，然后放置叶尖端面扩展平板(4)，使叶尖端面(1)与叶尖端面扩展平板(4)端面保持平齐；

步骤S3、在装有叶尖端面扩展平板(4)的叶尖端面(1)撒布硬质陶瓷颗粒(3)，确保叶尖端面(1)全部被覆盖，随后将叶尖端面扩展平板去除；

步骤S4、用带有台阶的滚子沿着叶尖端面(1)滚动一周，使得粒径超过硬质陶瓷颗粒(3)平均粒径0.8倍的大颗粒中超过50％的硬质陶瓷颗粒(3)的远端点到叶尖端面(1)边界的距离相等，且该距离为硬质陶瓷颗粒(3)平均粒径的0.1-0.25倍；

步骤S5、将经过步骤S4处理后叶尖端面(1)加热使得粘结合金层(2)重熔，粘结合金层(2)包裹硬质陶瓷颗粒(3)，在叶尖端面(1)和叶尖端面(1)边界处形成边界颗粒等尺寸包络突出的叶尖切削涂层。

4.根据权利要求3所述的一种边界颗粒等尺寸包络突出的叶尖切削涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述涂覆方法为真空等离子喷涂法，喷涂功率为20kW-35kW，喷涂距离为100mm-400mm。

5.根据权利要求3所述的一种边界颗粒等尺寸包络突出的叶尖切削涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述叶尖端面扩展平板(4)为两侧分开式，叶尖端面扩展平板(4)侧面与叶尖端面(1)侧面形状咬合，叶尖端面扩展平板(4)与叶尖端面(1)之间的间隙不超过硬质陶瓷颗粒(3)平均粒径的0.3-0.5倍。

6.根据权利要求3所述的一种边界颗粒等尺寸包络突出的叶尖切削涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，叶尖端面扩展平板(4)的去除方式为沿叶尖端面(1)侧面竖直向下取出。

7.根据权利要求3所述的一种边界颗粒等尺寸包络突出的叶尖切削涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤S4中，所述带有台阶的滚子沿着叶尖端面(1)滚动一周的速度为0.2cm/s-1cm/s。

8.根据权利要求3所述的一种边界颗粒等尺寸包络突出的叶尖切削涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤S5中，所述加热温度为粘结合金层(2)熔点的1.05-1.2倍，加热方式为感应加热或真空炉加热。