[发明专利]一种铝合金表面铁基陶瓷复合材料、涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种铝合金表面铁基陶瓷复合涂层的制备方法，其特征在于，包括陶瓷复合材料，所述陶瓷复合材料由Fe基自熔合金粉末，陶瓷粉末和纯Ti粉混合而成，其中，陶瓷材料的含量为3～20ωt.％、Ti粉5～50ωt.％、余为Fe基自熔合金粉末；

包括如下步骤：将基体材料表面打磨并清洗干净，将Fe基自熔合金粉末、Ti粉和陶瓷粉末研磨至混合均匀，使用粘结剂预置在基体表面进行激光合金化，得到激光合金化涂层；

所述涂层材料为合金化材料；基体材料为铝合金；在涂层中添加Ti降低表面张力，Ti原子还与Al原子反应生成Al3Ti。

2.如权利要求1所述的一种铝合金表面铁基陶瓷复合涂层的制备方法，其特征在于，所述陶瓷材料为碳化硼或氮化硼。

3.如权利要求1所述的一种铝合金表面铁基陶瓷复合涂层的制备方法，其特征在于：陶瓷材料为B₄C，其含量为5～18ωt.％，Ti粉10～45ωt.％，余量为Fe基自熔合金粉末。

4.如权利要求1所述的一种铝合金表面铁基陶瓷复合涂层的制备方法，其特征在于：B₄C的含量为8～12ωt.％，Ti粉的含量为20～40ωt.％，余量为Fe基自熔合金粉末。

5.如权利要求1所述的一种铝合金表面铁基陶瓷复合涂层的制备方法，其特征在于：B₄C的含量为10ωt.％，Ti粉的含量为30ωt.％，余量为Fe基自熔合金粉末。

6.如权利要求1所述的一种铝合金表面铁基陶瓷复合涂层的制备方法，其特征在于：陶瓷材料为氮化硼，其含量为3～15ωt.％，Ti粉5～25ωt.％，余量为Fe基自熔合金粉末- 。

7.如权利要求1所述的一种铝合金表面铁基陶瓷复合涂层的制备方法，其特征在于：氮化硼的含量为3～8ωt.％，Ti粉12～18ωt.％，余量为Fe基自熔合金粉末。

8.如权利要求1所述的一种铝合金表面铁基陶瓷复合涂层的制备方法，其特征在于：氮化硼的含量为5ωt.％，Ti粉15ωt.％，余量为Fe基自熔合金粉末。

9.如权利要求2所述的一种铝合金表面铁基陶瓷复合涂层的制备方法，其特征在于：所述氮化硼为六方氮化硼h-BN、立方氮化硼c-BN、菱方氮化硼r-BN或纤锌矿氮化硼w-BN。

10.如权利要求2所述的一种铝合金表面铁基陶瓷复合涂层的制备方法，其特征在于：氮化硼为六方氮化硼。

11.如权利要求1所述的一种铝合金表面铁基陶瓷复合涂层的制备方法，其特征在于：所述Fe基自熔合金粉末的化学组成为Cr 16.5ωt.％、B 0.9ωt.％、Si0.8ωt.％、C 0.12ωt.％，余为Fe和不可避免的杂质。

12.如权利要求1所述的一种铝合金表面铁基陶瓷复合涂层的制备方法，其特征在于：基体材料为2系、4系、5系、6系或7系铝合金。

13.如权利要求1所述的一种铝合金表面铁基陶瓷复合涂层的制备方法，其特征在于：基体材料为6061铝合金，涂层中主要物相包括Fe₄Al₁₃、Al₃Ti、TiB₂、TiC、TiN、AlN、Cr₂B、Cr₂₃C₆、Al₄C₃。

14.如权利要求1所述的一种铝合金表面铁基陶瓷复合涂层的制备方法，其特征在于，粘结剂为水玻璃，且水玻璃与水的体积比为1:3。