15L/min ;送粉率30g/min ;噴涂距離IOOmm,冷卻氣體 5bar。既可在鈦合金表面獲得致密、均勻，具有良好的耐蝕能力復(fù)合碳化物涂層，所制備的 涂層厚度為2.7 μ m。
[0021] 實(shí)施例4 :稱量15wt. % La2O3粉末和85wt. % TiC粉末加入球磨罐（共50g/罐）， 選擇不同直徑的磨球按照質(zhì)量進(jìn)行配比：Φ5_: Φ3_: Φ Imm為1:2:4加入磨料中，同時(shí)加 入50ml聚乙稀醇溶液（5wt. % )，混合均勾后放入球磨機(jī)中，在380r/min下球磨240min。球 磨結(jié)束后，烘干漿料獲得復(fù)合粉，后將復(fù)合粉研磨篩分，取200目的細(xì)粉作為噴涂材料。噴 涂前將復(fù)合粉置于干燥箱中，在80°C下保留60min，然后將鈦合金片裝夾在直徑約為165_ 的轉(zhuǎn)筒上，噴涂時(shí)轉(zhuǎn)筒以90rpm的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)，使涂層有短暫的時(shí)間進(jìn)行冷卻，同時(shí)利用壓縮 空氣在轉(zhuǎn)筒的背面進(jìn)行強(qiáng)制風(fēng)冷。最后進(jìn)行等離子噴涂，噴涂過程中具體工藝條件：功率為 45kw ;Ar氣流量40L/min ;H2氣流量20L/min ;送粉率30g/min ;噴涂距離120mm,冷卻氣體 5bar。既可在鈦合金表面獲得致密、均勻，具有良好的耐蝕能力復(fù)合碳化物涂層，所制備的 涂層厚度為3.5 μ m。
[0022] 表2為極化曲線擬合電化學(xué)參數(shù)
[0023]
[0024] 實(shí)施例5 :稱量20wt. % La2O3粉末和80wt. % TiC粉末加入球磨罐（共50g/罐）， 選擇不同直徑的磨球按照質(zhì)量進(jìn)行配比：Φ5_: Φ3_: Φ Imm為1:2:4加入磨料中，同時(shí)加 入50ml聚乙稀醇溶液（5wt. % )，混合均勾后放入球磨機(jī)中，在380r/min下球磨240min。球 磨結(jié)束后，烘干漿料獲得復(fù)合粉，后將復(fù)合粉研磨篩分，取200目的細(xì)粉作為噴涂材料。噴 涂前將復(fù)合粉置于干燥箱中，在80°C下保留60min，然后將鈦合金片裝夾在直徑約為165_ 的轉(zhuǎn)筒上，噴涂時(shí)轉(zhuǎn)筒以90rpm的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)，使涂層有短暫的時(shí)間進(jìn)行冷卻，同時(shí)利用壓縮 空氣在轉(zhuǎn)筒的背面進(jìn)行強(qiáng)制風(fēng)冷。最后進(jìn)行等離子噴涂，噴涂過程中具體工藝條件：功率為 45kw ;Ar氣流量40L/min ;H2氣流量15L/min ;送粉率30g/min ;噴涂距離120mm,冷卻氣體 5bar。既可在鈦合金表面獲得致密、均勻，具有良好的耐蝕能力復(fù)合碳化物涂層，所制備的 涂層厚度為2.8 μ m。
[0025] 實(shí)施例6 :稱量25wt. % La2O3粉末和75wt. % TiC粉末加入球磨罐（共50g/罐）， 選擇不同直徑的磨球按照質(zhì)量進(jìn)行配比：Φ5_: Φ3_: Φ Imm為1:2:4加入磨料中，同時(shí)加 入50ml聚乙稀醇溶液（5wt. % )，混合均勾后放入球磨機(jī)中，在380r/min下球磨240min。球 磨結(jié)束后，烘干漿料獲得復(fù)合粉，后將復(fù)合粉研磨篩分，取200目的細(xì)粉作為噴涂材料。噴 涂前將復(fù)合粉置于干燥箱中，在80°C下保留60min，然后將鈦合金片裝夾在直徑約為165_ 的轉(zhuǎn)筒上，噴涂時(shí)轉(zhuǎn)筒以90rpm的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)，使涂層有短暫的時(shí)間進(jìn)行冷卻，同時(shí)利用壓縮 空氣在轉(zhuǎn)筒的背面進(jìn)行強(qiáng)制風(fēng)冷。最后進(jìn)行等離子噴涂，噴涂過程中具體工藝條件：功率為 50kw ;Ar氣流量40L/min ;H2氣流量20L/min ;送粉率30g/min ;噴涂距離IOOmrn,冷卻氣體 5bar。既可在鈦合金表面獲得致密、均勻，具有良好的耐蝕能力復(fù)合碳化物涂層，所制備的 涂層厚度為3 μ m。
[0026] 實(shí)施例7 :稱量30wt. % La2O3粉末和70wt. % TiC粉末加入球磨罐（共50g/罐）， 選擇不同直徑的磨球按照質(zhì)量進(jìn)行配比：Φ5_: Φ3_: Φ Imm為1:2:4加入磨料中，同時(shí)加 入50ml聚乙稀醇溶液（5wt. % )，混合均勾后放入球磨機(jī)中，在380r/min下球磨240min。球 磨結(jié)束后，烘干漿料獲得復(fù)合粉，后將復(fù)合粉研磨篩分，取200目的細(xì)粉作為噴涂材料。噴 涂前將復(fù)合粉置于干燥箱中，在80°C下保留60min，然后將鈦合金片裝夾在直徑約為165_ 的轉(zhuǎn)筒上，噴涂時(shí)轉(zhuǎn)筒以90rpm的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)，使涂層有短暫的時(shí)間進(jìn)行冷卻，同時(shí)利用壓縮 空氣在轉(zhuǎn)筒的背面進(jìn)行強(qiáng)制風(fēng)冷。最后進(jìn)行等離子噴涂，等離子噴涂具體工藝條件：功率為 50kw ;Ar氣流量40L/min ;H2氣流量10L/min ;送粉率30g/min ;噴涂距離120mm,冷卻氣體 5bar。既可在鈦合金表面獲得致密、均勻，具有良好的耐蝕能力復(fù)合碳化物涂層，所制備的 涂層厚度為3.2 μ m。
[0027] 實(shí)施例8 :稱量35wt % La2O3粉末和65wt % TiC粉末以及純TiC粉末分別加入球磨 罐（共50g/罐），選擇不同直徑的磨球按照質(zhì)量進(jìn)行配比：Φ 5mm: Φ 3mm: Φ Imm為1:2:4加 入磨料中，同時(shí)加入50ml聚乙稀醇溶液（5wt. % )，混合均勾后放入球磨機(jī)中，在380r/min 下球磨240min。球磨結(jié)束后，烘干漿料獲得復(fù)合粉，后將復(fù)合粉研磨篩分，取200目的細(xì)粉 作為噴涂材料。噴涂前將復(fù)合粉置于干燥箱中，在80°C下保留60min，然后將鈦合金片裝夾 在直徑約為165mm的轉(zhuǎn)筒上，噴涂時(shí)轉(zhuǎn)筒以90rpm的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)，使涂層有短暫的時(shí)間進(jìn)行冷 卻，同時(shí)利用壓縮空氣在轉(zhuǎn)筒的背面進(jìn)行強(qiáng)制風(fēng)冷。最后進(jìn)行等離子噴涂，噴涂過程中具體 工藝條件：功率為50kw ;Ar氣流量40L/min ;H2氣流量15L/min ;送粉率30g/min ;噴涂距離 80mm,冷卻氣體5bar。既可在鈦合金表面獲得致密、均勾，具有良好的耐蝕能力復(fù)合碳化物 涂層，所制備的涂層厚度為2. 8 μm。
[0028] 圖1截面形貌直觀表現(xiàn)了涂層的均勻致密性；
[0029] 圖2極化曲線及表2更能表現(xiàn)復(fù)合陶瓷涂層具有更優(yōu)秀的保護(hù)作用。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種對(duì)鐵合金（Ti-6A^4V)表面La2〇3調(diào)控碳化鐵涂層制備的方法，其特征在于，步 驟如下： 首先將鐵合金樣品線切割成10X10X1mm3,在預(yù)磨機(jī)上打磨去除氧化層，然后用丙酬 和己醇對(duì)基材進(jìn)行超聲清洗，去除表面油污。然后采用吸入式噴砂機(jī)對(duì)鐵合金基體表面進(jìn) 行粗化處理，所用砂為棟剛玉（40目），W增加表面粗趟度，從而提高涂層與對(duì)基材表面的 結(jié)合強(qiáng)度。稱量不同質(zhì)量比的TiC粉末和La2〇3粉末后加入球磨罐（50g/罐），選擇不同直 徑的磨球按照質(zhì)量進(jìn)行配比：巫5mm: 〇3mm:Olmm為1:2:4加入磨料中，同時(shí)加入50ml聚 己締醇溶液巧wt% )，混合均勻后放入球磨機(jī)中，在38化/min下球磨240min。球磨結(jié)束后， 烘干漿料獲得復(fù)合粉，后將復(fù)合粉研磨篩分，取200目的細(xì)粉作為噴涂材料。噴涂前將復(fù)合 粉置于干燥箱中，在80°C下保留60min，然后將鐵合金片裝夾在直徑約為165mm的轉(zhuǎn)筒上， 噴涂時(shí)轉(zhuǎn)筒W90rpm的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)，使涂層有短暫的時(shí)間進(jìn)行冷卻，同時(shí)利用壓縮空氣在轉(zhuǎn) 筒的背面進(jìn)行強(qiáng)制風(fēng)冷。最后進(jìn)行等離子噴涂，選擇的工藝參數(shù)如表1所示，既可在鐵合金 表面獲得致密、均勻，具有良好的耐蝕能力復(fù)合碳化物涂層。 等離子體噴涂工藝參數(shù)如表12. 根據(jù)權(quán)利要求書1中所述的La2〇3調(diào)控碳化鐵涂層制備的方法，其特征在于選擇的基 體材料為鐵合金（Ti-6A^4V)，其化學(xué)成分大致為（原子比）；侶（A1) ;5. 5~6. 8 ;饑（V); 3. 5 ~4. 5 ;鐵（Fe)0. 30 ;碳似；《0. 10 ;氮㈱；《0. 05 ;氨做；《0. 015 ;氧（0); 《0. 2,余量為鐵（Ti)。3. 根據(jù)權(quán)利要求書1中所述的La2〇3調(diào)控碳化鐵涂層制備的方法，其特征在于表面處 理；噴涂前，用丙酬和己醇對(duì)基材進(jìn)行超聲清洗，去除表面油污，然后用棟剛玉砂進(jìn)行噴砂 處理來增加基材表面的粗趟度，W提高基材與涂層之間的結(jié)合強(qiáng)度，其中選擇的棟剛玉砂 為AI2O3,顆粒尺寸40目。4. 根據(jù)權(quán)利要求書1中所述的La2〇3調(diào)控碳化鐵涂層制備的方法，其特征在于；稱量不 同配比的TiC粉末和La2〇3粉末，按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)進(jìn)行配置（wt. % );稀±La2〇3含量變化范 圍為0~35wt. %，余量為TiC。然后將粉末加入到50g/罐球磨罐，并加入不同直徑的剛玉 球，不同直徑的磨球按照如下進(jìn)行質(zhì)量配比；〇5mm: 〇3mm:Olmm為1:2:4,同時(shí)加入50ml 聚己締醇溶液，濃度為5wt. %，混合均勻后放入球磨機(jī)中，球磨過程選擇在38化/min下球 磨 240min。5. 根據(jù)權(quán)利要求書1中所述的La2〇3調(diào)控碳化鐵涂層制備的方法，其特征在于；球磨結(jié) 束后烘干漿料，得到復(fù)合粉。然后將復(fù)合粉研磨篩分，取200目的粉末作為噴涂材料，噴涂 前將復(fù)合粉置鼓風(fēng)式干燥箱中在80°C下持續(xù)烘60min，W改善其流動(dòng)性。6. 根據(jù)權(quán)利要求書1中所述的La2〇3調(diào)控碳化鐵涂層制備的方法，其特征在于；在噴涂 過程中，將鐵合金基體材料裝夾在直徑約為165mm的轉(zhuǎn)筒上，噴涂時(shí)轉(zhuǎn)筒W90rpm的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn) 動(dòng)，并利用壓縮空氣在轉(zhuǎn)筒的背面進(jìn)行強(qiáng)制風(fēng)冷，W保證基體材料有間隙的冷卻時(shí)間。噴 涂過程中選擇的工藝條件為：功率設(shè)定為40-50kw;Ar氣流量40L/min化氣流量15-2化/ min;送粉率30g/min;噴涂距離80-120mm,冷卻氣體化ar;既可在鐵合金表面獲得致密、均 勻，具有良好的耐蝕能力復(fù)合碳化物涂層。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種對(duì)鈦合金(Ti-6Al-4V)表面采用La2O3調(diào)控碳化鈦涂層制備的方法。其基本工藝過程是將鈦合金(Ti-6Al-4V)作為基體材料，將基體制備成尺寸為10×10×1mm3試樣，然后采用噴砂工藝對(duì)鈦合金基體表面進(jìn)行粗化處理，以增加表面粗糙度，從而提高涂層與基材表面的界面結(jié)合強(qiáng)度。在制備涂層前，先將不同含量比例的La2O3和TiC粉末混合后進(jìn)行球磨、烘干，研磨篩分得到TiC復(fù)合粉末。最后采用等離子噴涂技術(shù)并選擇與之相配的工藝參數(shù)在鈦合金表面噴涂獲得TiC復(fù)合涂層。本發(fā)明制備的涂層致密均勻，缺陷少，硬度高，耐蝕性好，能夠有效阻礙腐蝕介質(zhì)滲透，對(duì)基體材料達(dá)到長期保護(hù)的目的。
【IPC分類】C23C4/12, C23C4/10
【公開號(hào)】CN104928615
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510347437
【發(fā)明人】潘太軍, 左小偉, 陳楊, 陳婧
【申請(qǐng)人】常州大學(xué)
【公開日】2015年9月23日
【申請(qǐng)日】2015年6月21日