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专利号: 2018114296023
申请人: 常州大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种在钴基合金表面制备钴基涂层的方法,其特征在于:所述方法具体工艺步骤为:

(1)选取钴基合金原料粉末,并将其按比例进行配料,在湿式球磨机中湿磨,然后将湿磨后的粉末经干燥、过筛后加入石蜡成型剂再经干燥、过筛选取粒径为10~50μm的粉末混合料,并将混合料填充于石墨模具,最后置于真空热压烧结炉中进行真空热压烧结制备得到钴基合金;

(2)将钴基合金原料粉末按比例进行配料,并向其中掺杂占原料粉末总质量0.4~

0.6%的Y2O3粉末,在湿式球磨机中湿磨,然后将湿磨后的粉末经干燥、过筛后加入石蜡成型剂再经干燥、过筛选取粒径为10~50μm的粉末混合料,并将混合料填充于石墨模具,最后置于真空热压烧结炉中进行真空热压烧结制备得到钴基电极;

(3)将钴基合金线切割成1cm×1cm×0.5cm的尺寸后依次采用400、500、800、1000目SiC砂纸打磨并用丙酮除油作为基体备用;钴基电极加工成直径8~10mm、长度为50mm的电极棒,用400目砂纸将电极棒表面打磨平整后,用丙酮除油、蒸馏水清洗吹干备用;

(4)采用高能微弧合金化设备,将处理得到的电极棒作为沉积过程中的阳极,钴基合金基体作为沉积过程中的阴极,在氩气保护下进行高能微弧合金化沉积,在基体表面获得均匀致密且结合强度高的钴基/Y2O3涂层;涂层厚度为20~30μm;

其中,所述钴基合金原料粉末的纯度为99.4~99.9%,原料粉末中Cr粉含量为:25~

30wt%,Mo粉含量为:15~20wt%,Al粉含量为:3.5~5.5wt%,剩余为Co粉末。

2.如权利要求1所述的在钴基合金表面制备钴基涂层的方法,其特征在于:步骤(1)和步骤(2)中,湿磨时研磨介质为无水乙醇;研磨球选择氧化锆球,其中,大球、中球、小球比例为1:2:2;氧化锆球、粉末混合料及无水乙醇的重量比为4:2:1;湿磨时间为12~36h。

3.如权利要求1所述的在钴基合金表面制备钴基涂层的方法,其特征在于:步骤(1)和步骤(2)中,真空热压烧结的真空度为1.5×10-1Pa,压强为18~20Mpa。

4.如权利要求3所述的在钴基合金表面制备钴基涂层的方法,其特征在于:真空热压烧结过程以20℃/min的速率升温至200℃,保温30min,继续以20℃/min的速率升温至600℃,保温60min,使成型剂充分挥发,再以5℃/min的速度升温至1300℃,保温150min后,随炉冷却。

5.如权利要求1所述的在钴基合金表面制备钴基涂层的方法,其特征在于:步骤(4)中,高能微弧合金化沉积时的参数控制为:沉积电源选择单向交流电源,沉积电压为70~80V,频率为400~600Hz,脉宽为200~400μs,输出功率为1300~1600W,电极旋转速度为1500~

3500r/min,占空比为10~20%,氩气流速为15~25L/min,沉积时间为5~10min。