【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及耐磨涂层，尤其涉及钛合金表面强化耐磨层及其制备方法。
技术介绍
1、钛金属及其合金具有相对较低的密度、高的比强度和优良的抗腐蚀性能，广泛应用于航空、航天、航海等许多工业领域。但是，钛合金的一个主要性能缺陷是其表面耐磨性能不足，在实际工况中容易发生微动磨损和磨粒磨损等损失，不仅造成钛合金表面的机械破坏，同时也破坏了表面保护性的钝化膜，导致其腐蚀速率的加快。
2、通过各种手段，如喷涂、激光熔覆、电镀等，在钛合金表面制备耐磨涂层是提高钛合金摩擦性能的有效方法。目前，多数情况下使用的耐磨涂层为硬质的陶瓷层，其具有很高的硬度和良好的耐磨性，但同时也具有很大的脆性，易发生开裂和剥落。金属-陶瓷复合型涂层可以兼顾涂层的耐磨性和韧性，一般通过复合电沉积方法进行制备。但是钛合金属于难电镀金属，复合电沉积工艺制备的涂层与基体之间的界面结合力难以保证。
技术实现思路
1、鉴于上述的分析，本专利技术实施例旨在提供一种钛合金表面强化耐磨层及其制备方法，以解决现有硬质陶瓷层脆性大、而通过电沉积制备的高韧性金属-陶瓷复合型涂层与钛合金界面结合力差的问题。
2、一方面，本专利技术实施例提供了一种钛合金表面强化耐磨层的制备方法，包括：
3、步骤s1，制备稀土锆酸盐浆料和氧化锆浆料；
4、步骤s2，在钛合金表面依次涂覆氧化锆浆料、稀土锆酸盐浆料和氧化锆浆料并干燥，在钛合金表面形成底层氧化锆、稀土锆酸盐层和顶层氧化锆；
5、步骤s3，使用激光扫描
6、进一步地，在步骤s2中，控制稀土锆酸盐的涂覆量为0.2g/cm2～0.3g/cm2。
7、进一步地，在步骤s2中，底层氧化锆的涂覆量控制在稀土锆酸盐涂覆量的1/2。
8、进一步地，在步骤s3中，使用激光扫描涂覆干燥后的钛合金表面时，将激光功率控制在600w～800w，将激光的扫描速率控制在1800mm/min～2000mm/min。
9、进一步地，在步骤s2中，控制顶层氧化锆的涂覆量为0.1g/cm2～0.2g/cm2。
10、进一步地，在步骤s1中，将稀土锆酸盐粉末与溶剂均匀混合，制备成稀土锆酸盐浆料；将氧化锆粉末与溶剂均匀混合，制备成氧化锆浆料。
11、进一步地，稀土锆酸盐粉末的粒径控制在5～10μm。
12、进一步地，氧化锆粉末的粒径控制在30～50μm。
13、进一步地，在步骤s3中，控制激光沿蛇形往复扫描路线进行扫描，且相邻道次之间的交叠量为40％～60％。
14、另一方面，本专利技术的实施例提供了一种钛合金表面的强化耐磨层，采用上述实施例的方法激光熔覆形成，强化耐磨层包括：熔覆于钛合金表面的金属基体以及弥散分布于基体的球形稀土锆酸盐颗粒。
15、与现有技术相比，本专利技术至少可实现如下有益效果：
16、1、本专利技术在钛合金表面通过激光熔覆制备耐磨层，激光熔覆的耐磨层与钛合金之间是完全融合的冶金结合，不存在界面结合力差的问题；并且制备的球形稀土锆酸盐陶瓷颗粒强化的金属基耐磨层，兼具陶瓷的耐磨性和金属的高韧性，从而在保证耐磨层界面结合力和耐磨性的同时，又能给予耐磨层足够的韧性。
17、2、本专利技术在钛合金表面依次涂覆底层氧化锆、稀土锆酸盐、顶层氧化锆三层浆料，能够在激光熔覆过程中，通过底层氧化锆和顶层氧化锆补充锆元素，以补偿稀土锆酸盐在激光熔覆过程中锆元素的严重烧损；通过顶层氧化锆保护下层的锆元素，减少下层锆元素的损耗，保证最后熔覆层中形成的是稀土锆酸盐而不是稀土氧化物。
18、本专利技术中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容来实现和获得。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种钛合金表面强化耐磨层的制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤S2中，控制所述稀土锆酸盐的涂覆量为0.2g/cm2～0.3g/cm2。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述步骤S2中，所述底层氧化锆的涂覆量控制在所述稀土锆酸盐涂覆量的1/2。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤S3中，使用激光扫描涂覆干燥后的所述钛合金表面时，将激光功率控制在600～800W，将所述激光的扫描速率控制在1800～2000mm/min。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述步骤S2中，控制所述顶层氧化锆的涂覆量为0.1g/cm2～0.2g/cm2。
6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，在所述步骤S1中，将稀土锆酸盐粉末与溶剂均匀混合，制备成所述稀土锆酸盐浆料；将所述氧化锆粉末与溶剂均匀混合，制备成所述氧化锆浆料。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述稀土锆酸盐粉末的粒径控制在5～10μm。
8.根据权
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤S3中，控制所述激光沿蛇形往复扫描路线进行扫描，且相邻道次之间的交叠量为40％～60％。
10.一种钛合金表面的强化耐磨层，其特征在于，采用根据权利要求1-9任一项所述的方法激光熔覆形成，所述强化耐磨层包括：熔覆于所述钛合金表面的金属基体以及弥散分布于所述基体的球形稀土锆酸盐颗粒。
...【技术特征摘要】
1.一种钛合金表面强化耐磨层的制备方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤s2中，控制所述稀土锆酸盐的涂覆量为0.2g/cm2～0.3g/cm2。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述步骤s2中，所述底层氧化锆的涂覆量控制在所述稀土锆酸盐涂覆量的1/2。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤s3中，使用激光扫描涂覆干燥后的所述钛合金表面时，将激光功率控制在600～800w，将所述激光的扫描速率控制在1800～2000mm/min。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述步骤s2中，控制所述顶层氧化锆的涂覆量为0.1g/cm2～0.2g/cm2。
6.根据权利要求1-5任一...
【专利技术属性】
技术研发人员：李娟，蔡建明，徐卉，黄浩，
申请(专利权)人：中国航发北京航空材料研究院，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。