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专利摘要

本发明属于耐磨防护涂层领域，具体涉及一种耐高温主动切削涂层及其制备方法，方法包括：对基体进行预镀，得到预镀层，将磨料颗粒平铺于预镀层表面，对基体进行第一电镀和第二电镀，得到第一镀层和第二镀层；镀液均为M基镀液，M为Ni或NiCo，第二电镀液中含有合金颗粒和陶瓷颗粒，陶瓷颗粒、M离子和合金颗粒的浓度分别为3~18g/L、70~90g/L和20~50g/L，合金颗粒的Cr和Al含量分别为0~49wt%和50~95wt%；真空烧结；磨料颗粒的粒径与镀层厚度的比值为1.01~5；第一镀层、第二镀层的厚度比为0.08‑0.5。本发明的涂层高温对磨时，不易变形、断裂或者剥落，能够有效保护基体。 ......

基本信息

专利类型:
发明专利
申请/专利号:
CN202311412339.8
申请日期:
2023-10-30
专利申请人:
北矿新材科技有限公司
分类号:
C25D15/00
发明/设计人:
刘建明，黄凌峰，于月光，王帅，郭睿，刘通，吴超
权利要求: 1.一种耐高温主动切削涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将基体置入预镀液中，进行预镀处理，得到预镀层；将镀有所述预镀层的基体置入第一电镀液中，将磨料颗粒平铺于所述预镀层表面，进行第一电镀处理，得到第一镀层；将镀有所述预镀层和第一镀层的基体置入第二电镀液中，进行第二电镀处理，得到第二镀层；所述预镀液、第一电镀液、第二电镀液为M基镀液，所述M为Ni或NiCo，所述第二电镀液中含有合金颗粒和陶瓷颗粒，所述第二电镀液中陶瓷颗粒的浓度为3g/L~18g/L，M离子的浓度为70g/L~90g/L，合金颗粒的浓度为20g/L~50g/L，所述陶瓷颗粒的粒度为0.1μm~5μm，所述合金颗粒的组成包括：Cr：0wt%~49wt%、Al：50wt%~95wt%、Y：1wt%~5wt%、B：0wt%~0.6wt%；对镀有所述预镀层、所述第一镀层和所述第二镀层的基体进行真空烧结处理，所述真空烧结处理的条件包括：温度为950℃~1100℃，时间为1h~8h；所述磨料颗粒的粒径与所述预镀层、第一镀层和第二镀层的厚度之和的比值为1.01~5，所述第一镀层和第二镀层的厚度比为0.08~0.5。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述预镀层的厚度为0.5μm~2μm，所述第一镀层的厚度为5μm~30μm，所述第二镀层的厚度为40μm~220μm。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述磨料颗粒和所述陶瓷颗粒选自立方氮化硼颗粒、氧化锆颗粒、氧化铝颗粒、碳化硅颗粒、碳化铬颗粒中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一电镀处理的条件包括：电流密度为0.2A/dm2~1.0A/dm2。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第二电镀处理的条件包括：电流密度为1.0A/dm2~2.0A/dm2；和/或，每隔预设时间进行镀液流动电镀，所述预设时间为10s~60s，每次所述镀液流动电镀的时间为10s~30s，镀液流速为5L/min~7.5L/min，所述合金颗粒的粒度为1μm~25μm。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，采用落砂法将所述磨料颗粒平铺于所述预镀层表面，和/或，在所述第二电镀处理前，去除经过所述第一电镀处理后，未嵌合的所述磨料颗粒。7.一种耐高温主动切削涂层，其特征在于，所述涂层包括嵌合层和磨料颗粒，所述磨料颗粒嵌于所述嵌合层中，所述嵌合层的金属组分包括γ/-Ni3Al相，所述γ/-Ni3Al相的含量为41%~70%，所述嵌合层包括金属嵌合层和金属陶瓷复合嵌合层，所述金属嵌合层位于基体上，所述金属陶瓷复合嵌合层位于所述金属嵌合层上，所述金属嵌合层与所述金属陶瓷复合嵌合层的厚度比为0.08~0.5，所述金属陶瓷复合嵌合层包括金属组分和弥散分布的陶瓷颗粒，所述陶瓷颗粒的粒度为0.1μm~5μm，经金相法测试，以所述金属陶瓷复合嵌合层的体积计，所述陶瓷颗粒的体积占比为5%~35%；所述磨料颗粒同时镶嵌于所述金属嵌合层和所述金属陶瓷复合嵌合层中，经金相法测试，以每个所述磨料颗粒计，所述磨料颗粒的嵌入量为38.5%~89.4%。8.根据权利要求7所述的主动切削涂层，其特征在于，经金相法测试，所述嵌合层的体积与所述磨料颗粒的体积比为0.4~1.6。9.根据权利要求7所述的主动切削涂层，其特征在于，所述金属嵌合层的厚度为5μm~30μm，所述金属陶瓷复合嵌合层的厚度为40μm~220μm。10.根据权利要求7所述的主动切削涂层，其特征在于，所述陶瓷颗粒和所述磨料颗粒选自立方氮化硼颗粒、氧化锆颗粒、氧化铝颗粒、碳化硅颗粒、碳化铬颗粒中的一种或多种。