[发明专利]用于螺杆钻具转子表面的镍基多元复合涂层的制备工艺

摘要

本发明公开了一种用于螺杆钻具转子表面的镍基多元复合涂层的制备工艺，所述制备工艺通过非电解沉积涂层的过程中加入微米级固体颗粒，使得所述镍基多元复合涂层中的镍、磷和钨元素间形成化学键并与基体牢牢结合，同时固体颗粒镶嵌于所述涂层中。采用本发明所述工艺制备所述镍基多元复合涂层可以使转子表面具有高仿真性、强的抗腐蚀性、耐磨性和高硬度、且所述制备工艺更有利于环保。

主权项

一种用于螺杆钻具转子表面的镍基多元复合涂层的制备工艺，所述制备工艺包括以下步骤：(1)转子表面预处理：将转子表面用2000目砂纸打磨光滑；(2)除油：将经步骤(1)处理的转子放置于含量为5～10％的Na2CO3溶液中，同时采用超声波清洗，清洗20～40min，除去转子表面的油脂，再用去离子水洗净，吹干；(3)活化：将经步骤(2)处理的转子放置于浓度为3～5％的盐酸溶液中，浸泡5～8min中，再用去离子水洗净，吹干；(4)制备涂料溶液：按质量百分比，将1.8‑2.0％的钨酸钠、0.002‑0.006％的硫脲、2.4‑2.6％的硫酸镍、1.3‑1.6％的次磷酸钠、0.6‑0.9％的甘氨酸和1.3‑1.5％醋酸钠，余量为去离子水混合，采用机械搅拌将溶液混合均匀，并将混合溶液的pH值调控在4.0‑4.3范围内，从而制备出涂料溶液；(5)复合涂层的制备：在140r/min的恒速机械搅拌下，将经过预处理转子基体置入加热至80‑82℃，的涂料溶液中保持一定时间，所述涂料溶液在酸性条件下发生涂层沉积，涂层沉积速度为15～18μm/h，当所述复合涂层达到0.03‑0.27μm厚度时，在机械搅拌的情况下，基于步骤(4)中涂料溶液的重量，按重量比向涂料溶液中添加2.3至2.6％的微米级固体颗粒，使所述固体颗粒均匀弥散在所述涂料溶液中，继续进行反应，直至复合涂层厚度达到约0.05至0.4mm的范围；(6)热处理：将步骤(5)涂覆处理后的转子用去离子水洗净，吹干，放入热处理炉中，在350～400℃下保温30～90min。