【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及金属材料，具体涉及一种金属碳化物涂层的制备方法。
技术介绍
1、熔覆是指以不同的填料方式在被涂覆基体表面上放置选择的涂层材料，经热量传递使之和基体表面同时熔化，并快速凝固后形成稀释度极低并与基体材料成冶金结合的表面涂层，从而显著改善基体材料表面的耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化及电器特性等的工艺方法。
2、碳化物涂层是一种在基材表面制备的涂层，其主要成分是碳化钨。碳化钨是一种非常硬的陶瓷材料，具有高熔点、高硬度、高耐磨性、高耐腐蚀性等优异性能。将碳化钨材料制成涂层并应用于金属表面，可以提高金属表面的硬度、耐磨性、耐腐蚀性和耐高温性能，广泛应用于工具、模具、航空航天、汽车、机械等领域。
3、当前制备碳化物涂层的常用方法主要有：电镀、化学镀、气相沉积、热浸镀、热喷涂和熔覆，而热熔覆作为一种高效的常用涂层制备方法，主要有等离子熔覆和激光熔覆两种方式，等离子熔覆和激光熔覆均利用风力输送涂层粉末的方式在被涂覆基体表面形成涂层材料，熔覆过程需要在专用的机床上进行，设备成本较高，且由于碳化物和金属粘结剂的密度相差较大，采用风送方式会造成轻重颗粒分离，形成的涂层结构均匀性差。
技术实现思路
1、为解决上述问题，本专利技术提供一种金属碳化物涂层的制备方法。
2、本专利技术采用的技术方案是：
3、一种金属碳化物涂层的制备方法，包括以下步骤：
4、(1)制作金属基体；
5、(2)将金属碳化物颗粒与金属粘结剂按比例混合后，装入金
6、(3)在所述涂层薄片上方叠放金属片，并将两者一起叠放在金属基体的表面，形成熔覆组件；
7、(4)将所述熔覆组件放置到操作平台上，将钨电极固定到运动平台上，所述运动平台带动钨电极在熔覆组件上方做x、y轴向运动，使钨电极和基体分别连接脉冲电源的正负极；
8、(5)通电后，利用高压击穿钨电极和熔覆组件间的间隙，同时利用维弧电流保持其持续放电，最终使用脉冲电源的大电流脉冲产生的瞬间高温将涂层薄片融化在基体表面，形成涂层，同时通入氩气对放电区域进行保护。
9、在所述涂层薄片上方叠放金属片，利用金属片作为保护层，不仅可以避免金属碳化物在熔覆过程中局部温度过高而融化，且通过金属片将热量均匀地传递给涂层薄片，使得获得的涂层结构更均匀。
10、进一步地，所述金属碳化物颗粒为碳化钨或碳化钛，粒径为10μm～200μm。
11、进一步地，所述金属粘结剂为铁、镍或钴，粒径为1μm～100μm。
12、进一步地，所述金属片的材质与所述金属粘结剂相同，其厚度为0.5mm～2mm，宽度为2mm～4mm。避免带入杂质，保证涂层性能。
13、进一步地，金属碳化物颗粒与金属粘结剂的混合比例，以质量比计为1：4～4：1。
14、进一步地，所述金属薄壁管为不锈钢管，其壁厚为0.05mm～0.5mm，外径为2mm～3mm。
15、进一步地，步骤2)中，所述涂层薄片厚度为0.5mm～3mm，宽度为2mm～4mm。
16、进一步地，所述脉冲电源的维护电流为4a～20a，大电流脉冲的峰值电流为1000a～5000a，脉冲宽度为100μs～100ms，占空比为1：(1～10)。
17、进一步地，所述运动平台的运动速度为0.1mm/s～10mm/s。
18、进一步地，所述钨电极与所述熔覆组件的净距为3～5mm。
19、本专利技术的有益效果：
20、(1)本专利技术利用预置涂层薄片的方式进行涂层制备，操作简单，成本低，且可获得结构均匀的涂层，同时利用涂层薄片上端放置的金属片作为保护层可进一步提高涂层结构均匀性，提高涂层耐磨、耐腐蚀性能。
21、(2)本专利技术利用维弧电流进行预热和保温，利用脉冲大电流进行涂层的熔覆，可避免涂敷过程中裂纹的产生，且可进一步提高涂层结构均匀性，提高涂层的耐磨、耐腐蚀性能。
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1.一种金属碳化物涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的金属碳化物涂层的制备方法，其特征在于：所述金属碳化物颗粒为碳化钨或碳化钛，粒径为10μm～200μm。
3.根据权利要求1所述的金属碳化物涂层的制备方法，其特征在于：所述金属粘结剂为铁、镍或钴，粒径为1μm～100μm。
4.根据权利要求1所述的金属碳化物涂层的制备方法，其特征在于：所述金属片的材质与所述金属粘结剂相同，其厚度为0.5mm～2mm，宽度为2mm～4mm。
5.根据权利要求1所述的金属碳化物涂层的制备方法，其特征在于：金属碳化物颗粒与金属粘结剂的混合比例，以质量比计为1：4～4：1。
6.根据权利要求1所述的金属碳化物涂层的制备方法，其特征在于：所述金属薄壁管为不锈钢管，其壁厚为0.05mm～0.5mm，外径为2mm～3mm。
7.根据权利要求1所述的金属碳化物涂层的制备方法，其特征在于：步骤2)中，所述涂层薄片厚度为0.5mm～3mm，宽度为2mm～4mm。
8.根据权利要求1所述的金属碳化物涂层
9.根据权利要求1所述的金属碳化物涂层的制备方法，其特征在于：所述运动平台的运动速度为0.1mm/s～10mm/s。
10.根据权利要求1所述的金属碳化物涂层的制备方法，其特征在于：所述钨电极与所述熔覆组件的净距为3～5mm。
...【技术特征摘要】
1.一种金属碳化物涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的金属碳化物涂层的制备方法，其特征在于：所述金属碳化物颗粒为碳化钨或碳化钛，粒径为10μm～200μm。
3.根据权利要求1所述的金属碳化物涂层的制备方法，其特征在于：所述金属粘结剂为铁、镍或钴，粒径为1μm～100μm。
4.根据权利要求1所述的金属碳化物涂层的制备方法，其特征在于：所述金属片的材质与所述金属粘结剂相同，其厚度为0.5mm～2mm，宽度为2mm～4mm。
5.根据权利要求1所述的金属碳化物涂层的制备方法，其特征在于：金属碳化物颗粒与金属粘结剂的混合比例，以质量比计为1：4～4：1。
6.根据权利要求1所述的金属碳化物涂层的制备方法，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：张伟，陆叶伟，朱澍，戚宸景，刘麟，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：
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