包埋法在工业纯钛表面制备抗空蚀硬质合金涂层的工艺

摘要

本发明公开了一种基于包埋法在工业纯钛表面制备抗空蚀硬质合金涂层的工艺，主要以活性炭为渗碳剂碳源，在氮气气氛下通过包埋法和热处理在工业纯钛表面制备了抗空蚀性能优异的硬质钛合金涂层。通过延长热处理过程中的保温时间以及添加碳酸盐催化剂能有效地改善和调控纯钛表面形成的硬质合金涂层的厚度和致密度。本发明工艺不仅能够达到碳氮共渗形成均匀、致密、无裂缝、表面相对光滑且具有较高显微硬度的硬质合金涂层的目的，还避免了因普通渗碳渗氮工艺析氢问题造成的基体材料本身力学性能损伤。本发明的涂层制备工艺能够进一步应用于提高工业纯钛及钛合金的在淡水及海水中抗空蚀性能，还能够改善工业纯钛及钛合金材料的表面硬度。

主权项

一种包埋法在工业纯钛表面制备抗空蚀硬质合金涂层的工艺，其特征在于，该工艺包括以下步骤：步骤一、工业纯钛预处理：将工业纯钛切割成钛片后，打磨、抛光至镜面，用无水乙醇超声清洗10～20min后干燥，备用；步骤二、渗碳剂的配置：以活性炭为渗碳剂碳源，用研钵将活性炭研磨成粉末，备用；步骤三、钛片的包埋处理：首先，将步骤二制备的渗碳剂填入陶瓷方舟并压实至所述陶瓷方舟深度的一半；然后，将步骤一预处理后的钛片平铺在渗碳剂上；最后，继续往陶瓷方舟中填入渗碳剂并压实，直至钛片完全被包埋；步骤四、纯钛表面硬质合金涂层的制备：将步骤三包埋有钛片的陶瓷方舟置于通有高纯氮气的气氛管式炉中，以3～10℃/min的升温速率加热到950～1250℃并保温1～6h；保温结束后，炉冷至室温；取出钛片后打磨、抛光至镜面，并用无水乙醇超声清洗10～20min，烘干后，在该工业纯钛表面获得抗空蚀硬质合金涂层。