[发明专利]一种具有梯度组合结构的耐蚀耐磨涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种具有梯度组合结构的耐蚀耐磨涂层的制备方法，其特征在于，它是以合金粉末为原料形成的与基体呈冶金结合的树枝晶加等轴晶梯度的组合结构，主要物相为：以面心立方结构存在的固溶体FCC、以体心立方结构存在的固溶体BCC、金属间化合物和陶瓷强化相；详细制备方法为：

第一步：粉体准备

按照要求配制不同的合金粉末，粉末粒度45-75μm；所述的合金粉包括下述两类元素，一是基础的元素，包括Co、Cr、Fe和Ni；二是易形成金属间化合物的添加元素，选自Ti、Al、Cu、Nb、Mo、Zr、V和W中的至少一种；其中第一类元素百分比为75%~90%，第二类元素百分比为10%~25%。

第二步：工件表面预处理

预处理包括酸浸泡、水冲洗、碱水浸泡、温水清洗、干燥和喷砂粗化处理工序；

第三步：等离子熔覆

采用等离子熔覆的方法，通过同轴送粉的方式，在预处理的工件表面熔覆合金粉获得厚度为具有树枝晶结构的1~3mm的合金层，等离子熔覆过程采用Ar气氛围保护，等离子熔覆工艺参数为：电压30~60V、电流70~150A、熔覆距离为7~12mm，熔覆速度为280~600mm/min，送粉速度为20~40g/min；熔覆层平均硬度为350~900HV_0.1；

第四步：激光重熔

在等离子熔覆过后获得具有树枝晶结构的合金层上，进行大功率高速激光不送粉重熔，使等离子熔覆涂层快速熔化、快速凝固，形成厚度为100~300μm的重熔层，晶粒得到细化，主要物相为：以面心立方结构存在的固溶体FCC、以体心立方结构存在的固溶体BCC、金属间化合物和陶瓷强化相；激光重熔过程采取Ar气氛围保护，其工艺参数为：激光功率为2~4kW，熔覆速度为4~9m/min，光斑直径为2~4mm，搭接率为25~50%；重熔层平均硬度达400~1200HV_0.1。

2.如权利要求1所述的具有梯度组合结构的耐蚀耐磨涂层的制备方法，其特征在于，所述的合金粉还包括作为原位反应的非金属粉末或非金属化合物，选自B、Si、C的至少一种作为第三类元素；或直接引入作为陶瓷强化相的粉末来代替非金属粉末或非金属化合物，选自TiC、WC和TiB2中的至少一种替换第三类元素，此时，第一类元素百分比为70%~90%，第二类元素原子百分比为10%~20%，第三类元素原子百分比为0~15%。

3.如权利要求2所述的具有梯度组合结构的耐蚀耐磨涂层的制备方法，其特征在于，所述的合金粉末粒度45-75μm。