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鎳鈦復(fù)合涂層及其制備方法與應(yīng)用

827   編輯:中冶有色網(wǎng)   來源:中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所  
2023-09-20 14:56:50
1.本發(fā)明屬于表面防護(hù)領(lǐng)域,涉及一種鎳鈦復(fù)合涂層及其制備方法與應(yīng)用,尤其涉及一種基于超高速激光熔覆原位合成和固溶處理制得的鎳鈦復(fù)合涂層。 背景技術(shù): 2.海洋環(huán)境的特殊性使得普通工況環(huán)境服役效果優(yōu)良的工程結(jié)構(gòu)材料會在海洋環(huán)境下經(jīng)受更大的耐蝕性及力學(xué)性能的考驗(yàn),失效現(xiàn)象在過去的海洋暴露實(shí)驗(yàn)中屢見不鮮。海洋環(huán)境下設(shè)備維護(hù)成本相當(dāng)高昂,因此,發(fā)明一種涂層用于改善海工裝備基體耐蝕性對海洋工程設(shè)施長期運(yùn)行穩(wěn)定性與安全可靠性具有重要意義。鎳基合金有優(yōu)于鐵基合金的塑性韌性、抗氧化性和耐腐蝕性,被廣泛應(yīng)用于海工裝備中。由于niti合金價格較昂貴,機(jī)械加工性差,而且力學(xué)性能要低于普通的不銹鋼材料,不適合加工大型構(gòu)建,極大地限制了其在機(jī)械、工程材料領(lǐng)域的應(yīng)用。目前鎳鈦合金較差的加工性源于其高的加工硬化能力以及高的溫度和相變敏感性。鎳鈦合金在加工過程中可以在表面觀察到裂紋、切屑層、表面剝落、進(jìn)給痕跡、微屑碎片和滑移區(qū)等缺陷。因此提供一種新的niti合金的加工方法是亟待解決的問題。 技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素: 3.本發(fā)明的主要目的在于提供一種鎳鈦復(fù)合涂層及其制備方法與應(yīng)用,以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。 4.為實(shí)現(xiàn)前述發(fā)明目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案包括: 5.本發(fā)明實(shí)施例提供了一種鎳鈦復(fù)合涂層的制備方法,其包括: 6.對基體進(jìn)行預(yù)處理; 7.以及,采用超高速激光熔覆技術(shù)將熔覆材料熔覆于所獲基體表面,再經(jīng)固溶處理,從而獲得鎳鈦復(fù)合涂層; 8.其中,超高速激光熔覆技術(shù)中采用的激光功率為2200~3800w;所述熔覆材料包括:鎳60wt%及鈦40wt%。 9.本發(fā)明實(shí)施例還提供了前述的制備方法制得的鎳鈦復(fù)合涂層,所述鎳鈦復(fù)合涂層包括niti固溶體以及形成于niti固溶體表面的tio2氧化膜。 10.本發(fā)明實(shí)施例還提供了前述的鎳鈦復(fù)合涂層在海工裝備關(guān)鍵部件耐腐蝕中的應(yīng)用。 11.與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果在于: 12.(1)本發(fā)明的通過合理的組分設(shè)計而得,降低了生產(chǎn)成本,顯著提高了基體表面的硬度與耐蝕性。本實(shí)驗(yàn)采用同軸送粉方式的激光熔覆工藝,利用超高速激光熔覆工藝技術(shù),能夠?qū)崿F(xiàn)熔覆層與基體的良好冶金結(jié)合,涂層致密性良好; 13.(2)本技術(shù)采用激光熔覆和固溶處理的方案,基于激光熔覆高溫氧化環(huán)境下利于鈦合金表面形成連續(xù)致密穩(wěn)定的氧化膜的特點(diǎn),通過超高速激光熔覆技術(shù)原位合成制備鎳 鈦合
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