專利名稱：一種高溫自潤滑耐磨粉末涂料的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種熔覆在碳鋼表面的粉末涂料，具體地說是一種高溫自潤滑耐磨粉末涂料。
背景技術：
金屬材料的高溫腐蝕和磨損已成為零部件主要失效形式之一，所造成的經濟損失十分驚人。為了提高零件表面性能，在金屬基材表面制備高性能涂層是一種經濟而且非常有效的途徑。隨著耐磨減摩技術的發展，復合涂層的研究應用日益廣泛。如熱噴涂法、PVD 和激光熔覆等制備各種陶瓷基復合涂層，其硬度高，在滑動過程中的摩擦系數也較高，摩擦副材料的磨損較為嚴重，極大地限制了該涂層在高速運轉機械上的應用。為了改善這種陶瓷涂層的摩擦學性能，一般通過在涂層中加入固體潤滑劑的方法來降低其摩擦系數，同時減少對摩件的磨損。常用的固體潤滑劑有石墨、鉛、二硫化鉬、二硫化鎢、氟化物等，這種固體潤滑劑通常都具有低的剪切強度，這樣就容易在摩擦表面形成潤滑層，起到減摩抗磨的作用。這些固體潤滑劑中，有僅適用于大氣中潤滑的，如石墨等；有僅適于真空潤滑，如MO& 和等，使用溫度范圍一般不能超過425°C。
發明內容
本發明是為了避免上述現有技術存在的不足之處，提供一種高溫自潤滑耐磨粉末涂料，所要達到的技術目的是使粉末涂料通過激光熔覆在碳鋼表面后具有良好的高溫減摩耐磨性能。所要解決的技術問題是使粉末涂料在熔覆后具備耐高溫減摩耐磨性能。本發明解決技術問題采用如下技術方案本發明高溫自潤滑耐磨粉末涂料的特點在于按質量百分比其原料構成為鎳粉 20-30 %，碳化鈦粉或氮化鈦粉50-60 %，銀粉10-20 %。本發明高溫自潤滑耐磨粉末涂料的特點也在于所述鎳粉的粒徑為200-400目。本發明高溫自潤滑耐磨粉末涂料的特點也在于所述碳化鈦粉或氮化鈦粉的粒徑為 200-400 目。本發明高溫自潤滑耐磨粉末涂料的特點也在于所述銀粉的粒徑為600-800目。將本發明高溫自潤滑耐磨粉末涂料的各原料混合攪拌均勻，采用自動送粉器送粉，用CO2激光器對預制涂層進行熔覆，激光熔覆參數激光功率為2. 0-2. 4KW，掃描速度為 4. 1-8. 2m/min，光斑直徑為 2_4mm。與現有技術相比，本發明有益效果體現在使用本發明粉末涂料在經過噴砂粗化后的金屬基體上按照現有技術中的激光熔覆的工藝參數進行噴涂，得到的激光熔覆層具有組織細小、無孔洞和裂紋、涂層與基材呈冶金結合、結合強度高的特點，硬度HV ^ 1500，制備的高溫自潤滑耐磨涂層具有優異的減摩耐磨性能，高溫摩擦試驗溫度為400-450°C，其摩擦系數為0. 20-0. 30，具備良好的耐磨性能。本發明復合涂層可廣泛地應用于機械制造以及航空航天等工業領域。推廣應用必將帶
3來重大的經濟效益，具有重要的現實意義。具體實施例方式本發明具體操作步驟如下1、配料本發明高溫自潤滑耐磨粉末涂料按質量百分比原料構成為鎳粉20-30 %，碳化鈦粉或氮化鈦粉50-60%，銀粉10-20%;其中鎳粉的粒徑為200-400目，碳化鈦粉或氮化鈦粉的粒徑為200-400目，銀粉的粒徑為600-800目。2、制備涂覆將本發明高溫自潤滑耐磨粉末涂料的各原料混合攪拌均勻，采用自動送粉器送粉，用(X)2激光器對預制涂層進行熔覆，激光熔覆參數激光功率為2. 0-2. 4KW，掃描速度為 4. 1-8. 2m/min，光斑直徑為 2_4mm。下面結合具體實施例對本發明作進一步說明。實施例1 本實施例制備步驟如上文所述，其中本實施例高溫自潤滑耐磨粉末涂料按質量百分比原料構成為鎳粉20%，碳化鈦
粉60%，銀粉20%;其中鎳粉的粒徑為200目，碳化鈦粉的粒徑為200目，銀粉的粒徑為600目。本實施例制備涂覆時激光熔覆參數激光功率為2. 0KW，掃描速度為4. lm/min，光斑直徑為2mm。用本實施例制備的粉末涂料涂覆后得到的激光熔覆涂層經測試組織均勻致密性良好，熔覆層與基材形成了冶金擴散結合；熔覆涂層表面硬度HV > 1550，具有良好的耐磨性能；熔覆涂層具有優異的高溫減摩性能，高溫摩擦試驗溫度為400°C，摩擦系數為
0. 20-0. 25ο實施例2 本實施例制備步驟如上文所述，其中本實施例高溫自潤滑耐磨粉末涂料按質量百分比原料構成為鎳粉30%，碳化鈦
粉60%，銀粉10%;其中鎳粉的粒徑為300目，碳化鈦粉的粒徑為300目，銀粉的粒徑為700目。本實施例制備涂覆時激光熔覆參數激光功率為2. 4KW，掃描速度為6. 2m/min,光斑直徑為3mm。用本實施例制備的粉末涂料涂覆后得到的激光熔覆涂層經測試組織均勻致密性良好，熔覆層與基材形成了冶金擴散結合；熔覆涂層表面硬度HV > 1450，具有良好的耐磨性能；熔覆涂層具有優異的高溫減摩性能，高溫摩擦試驗溫度為450°C，摩擦系數為 0. 25-0. 30。實施例3 本實施例制備步驟如上文所述，其中本實施例高溫自潤滑耐磨粉末涂料按質量百分比原料構成為鎳粉30%，氮化鈦粉50%，銀粉20%;其中鎳粉的粒徑為400目，氮化鈦粉的粒徑為400目，銀粉的粒徑為800
4目。本實施例制備涂覆時激光熔覆參數激光功率為2. 4KW，掃描速度為8. 2m/min，光斑直徑為4mm。用本實施例制備的粉末涂料涂覆后得到的激光熔覆涂層經測試組織均勻致密性良好，熔覆層與基材形成了冶金擴散結合；熔覆涂層表面硬度HV > 1500，具有良好的耐磨性能；熔覆涂層具有優異的高溫減摩性能，高溫摩擦試驗溫度為400°C，摩擦系數為 0. 24-0. 28。
權利要求
1.一種高溫自潤滑耐磨粉末涂料，其特征在于按質量百分比其原料構成為鎳粉 20-30 %，碳化鈦粉或氮化鈦粉50-60 %，銀粉10-20 %。
2.根據權利要求1所述的粉末涂料，其特征在于所述鎳粉的粒徑為200-400目。
3.根據權利要求1所述的粉末涂料，其特征在于所述碳化鈦粉或氮化鈦粉的粒徑為 200-400 目。
4.根據權利要求1所述的粉末涂料，其特征在于所述銀粉的粒徑為600-800目。
全文摘要
一種高溫自潤滑耐磨粉末涂料，按質量百分比其原料構成為鎳粉20-30％，碳化鈦粉或氮化鈦粉50-60％，銀粉10-20％。使用本發明粉末涂料在經過噴砂粗化后的金屬基體上按照現有技術中的激光熔覆的工藝參數進行噴涂，得到的激光熔覆層具有組織細小、無孔洞和裂紋、涂層與基材呈冶金結合、結合強度高的特點，硬度HV≥1500，制備的高溫自潤滑耐磨涂層具有優異的減摩耐磨性能，高溫摩擦試驗溫度為400-450℃，其摩擦系數為0.20-0.30，具備良好的耐磨性能。
文檔編號C09D5/03GK102277018SQ20111020283
公開日2011年12月14日 申請日期2011年7月20日 優先權日2011年7月20日
發明者吳玉程, 程繼貴, 羅來馬 申請人:合肥工業大學