背景技術(shù)：
對航空飛行器而言，其絕大多數(shù)軸承都不能專門配備潤滑系統(tǒng)。在其飛行期間，沒有條件對關(guān)鍵部位的軸承及時補充潤滑油脂。因此，航空飛行器關(guān)鍵部位的關(guān)節(jié)軸承絕大多數(shù)為自潤滑關(guān)節(jié)軸承(內(nèi)、外圈和自潤滑膜)。自潤滑關(guān)節(jié)軸承仿人體關(guān)節(jié)功能，用纖維編織復(fù)合自潤滑復(fù)合材料仿人體關(guān)節(jié)自潤滑膜，實現(xiàn)了自潤滑、免維護，并具有體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡單、安全可靠等特點，成為提高新一代航空飛行器的關(guān)鍵部件。
奧氏體不銹鋼因其無磁性、無相變、高的耐腐蝕性，可以滿足航空航天領(lǐng)域?qū)Ω叩蜏?、輻射、腐蝕等環(huán)境的要求，其應(yīng)用越來越廣泛，特別用于制造航空飛行器自潤滑關(guān)節(jié)軸承引起人們的關(guān)注。
隨著自潤滑關(guān)節(jié)軸承在航空領(lǐng)域應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴大，人們對其使用壽命的要求也越來越高，在致力于制備出更高性能的纖維編織復(fù)合自潤滑膜的同時，還在致力于制備出具有自潤滑性能的軸承內(nèi)外圈表面，以延長自潤滑關(guān)節(jié)軸承的使用壽命。
作為自潤滑關(guān)節(jié)軸承的內(nèi)外表面，在服役過程中不僅要具有較高的自潤滑性能，而且還要具有較高的耐磨性能。而奧氏體不銹鋼因其硬度較低，其耐磨性不能滿足工作要求。特別是由于奧氏體不銹鋼具有無相變特點，即使采用熱處理強化也無法提高其耐磨性。近年來，通過在激光熔覆涂層添加陶瓷(如WC)顆粒來提高其耐磨性已經(jīng)開展了廣泛的研究。但是，WC與奧氏體不銹鋼基體結(jié)合性較差，在服役過程中，極易從奧氏體表面剝落，從而降低了耐磨性能。
MoS2作為潤滑劑被廣泛應(yīng)用于制備自潤滑合金或涂層，可以明顯提高合金表面的自潤滑性能，然而在制備奧氏體不銹鋼自潤滑涂層時還有一個問題需要解決，即添加MoS2實現(xiàn)自潤滑，添加陶瓷顆粒來提高其耐磨性，可能會降低奧氏體不銹鋼的耐腐蝕性能。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種表面具有自潤滑性能、耐磨性高、耐腐蝕性好、壽命長的奧氏體不銹鋼自潤滑耐磨耐蝕涂層。
本發(fā)明的奧氏體不銹鋼自潤滑耐磨耐蝕涂層，其涂層粉末的原料的質(zhì)量百分比為(wt％)：Ni包敷MoS2粉末10～20、B4C粉末5～10、Y2O3粉末5～10、余量為奧氏體不銹鋼粉末；上述原料粒度均為60～80目。所述奧氏體不銹鋼為1Cr18Ni9Ti。
上述奧氏體不銹鋼自潤滑耐磨耐蝕涂層的制備方法：
1、去除基體表面的氧化皮，增強粉末在奧氏體不銹鋼基體表面的附著能力，將基體表面用不同型號的砂紙打磨，酒精清洗干凈，吹風機吹干表面；
2、按照質(zhì)量配比稱取原料粉末，使用混料機對原料粉末機械混合2小時制備復(fù)合粉末；
3、因為復(fù)合粉末的尺寸較小，不能采用同軸送粉的方式，選擇預(yù)置粉末的方法將復(fù)合粉末直接鋪設(shè)在奧氏體不銹鋼基板上；
4、為了減少激光熔覆產(chǎn)生的熱裂紋，鋪粉前需要對奧氏體不銹鋼基板進行預(yù)熱，預(yù)熱溫度為200℃；
5、為了避免熔覆后的奧氏體不銹鋼基板發(fā)生彎曲，需提前將奧氏體不銹鋼基板固定在工作臺上；
6、在激光熔覆過程中，激光光束的功率為2kW，掃描速度為5mm/s，搭接率為50％；
7、為了防止基體和粉末在高能激光束下迅速熔化和凝固過程中被空氣氧化，在熔覆過程中全程需要Ar氣保護。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點：
1、不僅在奧氏體不銹鋼表面涂層存在MoS2，而且在激光熔覆過程中，部分MoS2發(fā)生分解，分解的MoS2的S與奧氏體不銹鋼(1Cr18Ni9Ti)的Cr發(fā)生反應(yīng)，生成CrySx。CrySx與MoS2相似，同樣具有自潤滑性能，在CrySx與MoS2共同作用下使表面涂層具有較高的自潤滑性能?；w的摩擦系數(shù)為0.6，與基體相比較，涂層的摩擦系數(shù)為0.25～0.35。同時，分解的MoS2的Mo可以固溶在奧氏體不銹鋼，起到固溶強化作用。
2、在奧氏體不銹鋼自潤滑耐磨涂層中添加硬度極高、具有類金剛石結(jié)構(gòu)的B4C顆粒，起到顆粒彌散強化的作用，使奧氏體不銹鋼基體保證具有自潤滑性能的同時，涂層具有較高的硬度和耐磨性，基體的硬度為HV180，與基體相比較，涂層的硬度為HV250～280。在200N的力下，循環(huán)1200s添加5wt％B4C涂層失重0.028g，而添加10wt％B4C涂層失重0.025g，即隨著B4C加入量的增加，失重率減少，耐磨性增加。
3、在奧氏體不銹鋼自潤滑耐磨涂層中添加Y2O3粉末，使表面涂層的自腐蝕電位有所增大，提高了涂層的熱力學穩(wěn)定性；同時，自腐蝕電流也有所減小，降低了不銹鋼表面腐蝕的速率。即耐腐蝕性能進一步提高。
4、本發(fā)明的奧氏體不銹鋼自潤滑耐磨耐蝕涂層不僅可以廣泛的應(yīng)用到空間飛行器的自潤滑關(guān)節(jié)軸承，而且也可以應(yīng)用于汽車、工程機械等領(lǐng)域的自潤滑關(guān)節(jié)軸承，其市場空間十分廣闊。
具體實施方式
實施例1：
取Ni包敷MoS2粉末20g、B4C粉末10g、Y2O3粉末10g、奧氏體不銹鋼粉末60g；選用奧氏體不銹鋼(1Cr18Ni9Ti)鋼板作為基體。將基體表面用不同型號的砂紙打磨，酒精清洗干凈，吹風機吹干表面；使用混料機對上述粉末機械混合2小時，制得復(fù)合粉末；選擇預(yù)置粉末的方法將復(fù)合粉末直接鋪設(shè)在奧氏體不銹鋼基板上；鋪粉前對奧氏體不銹鋼基板進行預(yù)熱200℃；然后將奧氏體不銹鋼基板固定在工作臺上；在激光熔覆過程中，激光光束的功率為2kW，掃描速度為5mm/s，搭接率為50％；在高能激光束下迅速熔化和凝固過程中被空氣氧化，在熔覆過程中全程需要Ar氣保護。制備的奧氏體不銹鋼自潤滑耐磨涂層摩擦系數(shù)為0.25，表面涂層硬度為HV280，在200N的力下，循環(huán)1200s涂層失重0.025g。
實施例2：
取Ni包敷MoS2粉末15g、B4C粉末7g、Y2O3粉末7g、奧氏體不銹鋼粉末71g；選用奧氏體不銹鋼(1Cr18Ni9Ti)鋼板作為基體。將基體表面用不同型號的砂紙打磨，酒精清洗干凈，吹風機吹干表面；使用混料機對上述粉末機械混合2小時，制得復(fù)合粉末；選擇預(yù)置粉末的方法將復(fù)合粉末直接鋪設(shè)在奧氏體不銹鋼基板上；鋪粉前對奧氏體不銹鋼基板進行預(yù)熱200℃；然后將奧氏體不銹鋼基板固定在工作臺上；在激光熔覆過程中，激光光束的功率為2kW，掃描速度為5mm/s，搭接率為50％；在高能激光束下迅速熔化和凝固過程中被空氣氧化，在熔覆過程中全程需要Ar氣保護。制備的奧氏體不銹鋼自潤滑耐磨涂層摩擦系數(shù)為0.30，表面涂層硬度為HV265，在200N的力下，循環(huán)1200s涂層失重0.026g。
實施例3：
取Ni包敷MoS2粉末10g、B4C粉末5g、Y2O3粉末5g、奧氏體不銹鋼粉末80g；選用典型的奧氏體不銹鋼(1Cr18Ni9Ti)鋼板作為基體。將基體表面用不同型號的砂紙打磨，酒精清洗干凈，吹風機吹干表面；使用混料機對上述粉末機械混合2小時，制得復(fù)合粉末；選擇預(yù)置粉末的方法將復(fù)合粉末直接鋪設(shè)在奧氏體不銹鋼基板上；鋪粉前對奧氏體不銹鋼基板進行預(yù)熱200℃；然后將奧氏體不銹鋼基板固定在工作臺上；在激光熔覆過程中，激光光束的功率為2kW，掃描速度為5mm/s，搭接率為50％；在高能激光束下迅速熔化和凝固過程中被空氣氧化，在熔覆過程中全程需要Ar氣保護。制備的奧氏體不銹鋼自潤滑耐磨涂層摩擦系數(shù)為0.35，表面涂層硬度為HV250，在200N的力下，循環(huán)1200s涂層失重0.028g。