船舶喷水推进器叶轮用耐磨耐蚀复合涂层及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103614682103614682A(43)申请公布日2014.03.05(21)申请号201310577262.X(22)申请日2013.11.18(71)申请人中国人民解放军92537部队地址100161北京市丰台区六里桥北里4号(72)发明人刘斌方志刚王虹斌管勇林科黎理胜刘云生王涛严川伟(74)专利代理机构北京理工大学专利中心11120代理人杨志兵付雷杰(51)Int.Cl.C23C4/04(2006.01)权利要求书1页权利要求书1页说明书6页说明书6页(54)发明名称船舶喷水推进器叶轮用耐磨耐蚀复合涂层及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种船舶喷水推进器叶轮用耐磨耐蚀复合涂层及其制备方法，属于金属基体耐腐蚀、耐磨损涂层技术领域。所述涂层为TiC原位增强NiTi金属间化合物基复合涂层经过固溶和时效处理后得到的涂层。所述涂层制备方法如下：（1）以蔗糖为碳的前驱体，以Ti粉和羟基Ni粉为原料，制备Ni-Ti-C复合粉末；（2）以Ni-Ti-C复合粉末为原料，采用等离子束熔覆技术在船舶喷水推进器不锈钢叶轮表面制备TiC原位增强NiTi金属间化合物基复合涂层；（3）对步骤（2）得到的涂层进行固溶处理和时效处理，即得到所述的涂层。所述涂层可大幅提高船舶喷水推进器不锈钢叶轮的耐空蚀、耐磨损及耐腐蚀性能。CN103614682ACN1036482ACN103614682A权利要求书1/1页1.一种船舶喷水推进器叶轮用耐磨耐蚀复合涂层，其特征在于，所述涂层为TiC原位增强NiTi金属间化合物基复合涂层经过固溶和时效处理后得到的涂层；所述TiC原位增强NiTi金属间化合物基复合涂层为采用原位制备方法使均匀分布的TiC增强组分与NiTi金属间化合物同步形成复合涂层。2.根据权利要求1所述的船舶喷水推进器叶轮用耐磨耐蚀复合涂层，其特征在于，所述固溶处理温度为850～950℃，时间为6～12h；时效处理温度为400～550℃，时间为12～36h。3.一种如权利要求1所述的船舶喷水推进器叶轮用耐磨耐蚀复合涂层的制备方法，其特征在于，所述方法步骤如下：（1）前驱体碳化复合粉末的制备以蔗糖为碳的前驱体，以150～250目Ti粉和150～250目羟基Ni粉为原料，将蔗糖、Ti粉和羟基Ni粉按照质量比10～30:35～45:35～45置于高能球磨机中，以无水乙醇为球磨介质研磨6～10h；取出后在40～80℃温度下干燥5～8h；置于氩气保护的真空管式炉中，在200～300℃下热处理2～4h，得到块状固体；将块状固体进行破碎筛分，获得100～300目的Ni-Ti-C复合粉末；（2）TiC原位增强NiTi金属间化合物基复合涂层的制备以步骤（1）所得Ni-Ti-C复合粉末为原料，采用等离子束熔覆技术在船舶喷水推进器不锈钢叶轮表面制备TiC原位增强NiTi金属间化合物基复合涂层，其工艺条件为：工作电流200～400A，工作电压24～36V，送粉量30～50g/min，枪体移动速度0.2～0.6m/min，工作氩气流量2.0～3.0L/min，送粉氩气流量2.0～5.0L/min，得到厚度为200～500μm的TiC原位增强NiTi金属间化合物基复合涂层；（3）后处理将步骤（2）得到的涂层在850～950℃固溶处理6～12h，再经400～550℃时效处理12～36h，即得到船舶喷水推进器叶轮用耐磨耐蚀复合涂层。4.根据权利要求3所述的船舶喷水推进器叶轮用耐磨耐蚀复合涂层的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述Ti粉和羟基Ni粉的粒度均为200目。5.根据权利要求3所述的船舶喷水推进器叶轮用耐磨耐蚀复合涂层的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述高能球磨时间为6～8h。6.根据权利要求3所述的船舶喷水推进器叶轮用耐磨耐蚀复合涂层的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述热处理温度为250℃，热处理时间为3h。7.根据权利要求3所述的船舶喷水推进器叶轮用耐磨耐蚀复合涂层的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述工作电流为350A，工作电压为30V，送粉量为35g/min，枪体移动速度为0.5m/min，工作氩气流量为3.0L/min，送粉氩气流量为4.0L/min。8.根据权利要求3所述的船舶喷水推进器叶轮用耐磨耐蚀复合涂层的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述涂层厚度为300～400μm。9.根据权利要求3所述的船舶喷水推进器叶轮用耐磨耐蚀复合涂层的制备方法，其特征在于，步骤（3）所述固溶处理温度为900℃，固溶处理时间为8h。10.根据权利要求3所述的船舶喷水推进器叶轮用耐磨耐蚀复合涂层的制备方法，其特征在于，步骤（3）所述时效处理温度为500℃，时效处理时间为15h。2C