本发明属于金属材料表面处理技术领域，发明涉及一种利用真空钎焊技术在tc4表面制备c-bn耐磨涂层的方法。
背景技术：
tc4合金具有比强度高、耐腐蚀性好等突出优点，在国防工业、民用工业及航空领域应用广泛，但tc4作为运动副零部件时，耐磨性差成为影响其使用性能和寿命的最重要因素之一。目前主要利用在tc4表面涂覆耐磨性好的碳化物、氮化物和硼化物来改善其耐磨性能，也有人采用在tc4表面感应钎焊wc来制备耐磨层。随着技术的发展，科研人员探索使用钎焊法在tc4表面制备立方氮化硼(简称c-bn)耐磨涂层。c-bn是继人造金刚石问世之后人工合成的硬度仅次于金刚石的超硬材料，它具有良好的物理、化学性能，弹性模量与金刚石接近，热稳定性比金刚石高，化学惰性很大并且具有很高的耐磨性，广泛用于制备砂轮及刀具，也可用于制备各种易磨损部件的耐磨涂层。目前c-bn制品大多采用电镀或烧结工艺制得，结合强度低，使用中c-bn颗粒极易从结合层脱落。随着焊接技术的发展，采用钎焊技术制备的c-bn制品，c-bn颗粒与基体有较高的结合强度，可以满足其服役条件。因此，采用真空钎焊法在tc4表面制备c-bn耐磨涂层，可以提高涂层与tc4表面的结合强度，同时具有制备工 艺简单，生产成本低，耐磨性能好等优点。
技术实现要素：
本发明针对现有改善tc4合金表面耐磨性能技术的不足，提供一种利用真空钎焊技术在tc4表面制备c-bn耐磨涂层的方法。
为实现上述目标，本发明的具体技术方案如下：
1)对tc4、活性钎料及c-bn颗粒进行去油污处理；
2)将活性钎料与c-bn按一定比例均匀混合后，加入利用聚乙烯醇制备的有机溶剂，制备成膏状的混合料；
3)将制备的膏状混合料均匀涂覆于tc4合金表面，置于烘箱里烘干；
4)将烘干的试样放置于真空钎焊炉中进行钎焊，制备c-bn耐磨涂层。
本发明中所述的活性钎料为agcuinti合金粉末，具体成分为(质量分数)27.25％cu，12.5％in，5％ti，余量为ag，粒度为60～300目。
步骤2)中所述的混合物中c-bn颗粒的体积分数为40～50％。
步骤3)中所述涂覆工艺为利用毛刷反复在tc4表面涂刷步骤2)中制备的膏状混合料，直至表面均匀光滑为止。
步骤4)中所述真空钎焊的工艺为以5℃/s的速度升温至730～770℃后，保温为5min，以10℃/s的速度冷却至室温。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
本发明利用真空钎焊技术在tc4表面制备c-bn耐磨涂层，对设 备的要求较低，易于操作，可制备较厚涂层，涂层结合强度高，生产成本低，效率高。
下面通过实施例对本发明的技术方案做进一步的详细说明。
具体实施方式
实施例1
本实施例的具体制步骤如下：
(1)对tc4、活性钎料及c-bn颗粒进行去油污处理；活性钎料为agcuinti合金粉末，具体成分为(质量分数)27.25％cu，12.5％in，5％ti，余量为ag，粒度为60目。
(2)将活性钎料与c-bn混合，其中c-bn体积含量为40％，加入利用聚乙烯醇制备的有机溶剂，制备成膏状的混合料；
(3)将制备的膏状混合料均匀涂覆于tc4合金表面，置于烘箱里烘干；
(4)将烘干的试样放置于真空钎焊炉中进行钎焊，工艺为以5℃/s的速度升温至730℃后，保温为5min，以10℃/s的速度冷却至室温，制得c-bn耐磨涂层。
实施例2
本实施例的具体制步骤如下：
(1)对tc4、活性钎料及c-bn颗粒进行去油污处理；活性钎料为agcuinti合金粉末，具体成分为(质量分数)27.25％cu，12.5％in，5％ti，余量为ag，粒度为150目。
(2)将活性钎料与c-bn混合，其中c-bn体积含量为50％，加入 利用聚乙烯醇制备的有机溶剂，制备成膏状的混合料；
(3)将制备的膏状混合料均匀涂覆于tc4合金表面，置于烘箱里烘干；
(4)将烘干的试样放置于真空钎焊炉中进行钎焊，工艺为以5℃/s的速度升温至750℃后，保温为15min，以10℃/s的速度冷却至室温，制得c-bn耐磨涂层。
实施例3
本实施例的具体制步骤如下：
(1)对tc4、活性钎料及c-bn颗粒进行去油污处理；活性钎料为agcuinti合金粉末，具体成分为(质量分数)27.25％cu，12.5％in，5％ti，余量为ag，粒度为300目。
(2)将活性钎料与c-bn混合，其中c-bn体积含量为50％，加入利用聚乙烯醇制备的有机溶剂，制备成膏状的混合料；
(3)将制备的膏状混合料均匀涂覆于tc4合金表面，置于烘箱里烘干；
(4)将烘干的试样放置于真空钎焊炉中进行钎焊，工艺为以5℃/s的速度升温至770℃后，保温为30min，以10℃/s的速度冷却至室温，制得c-bn耐磨涂层。
综合上述各实施例，将焊后tc4试样加工为为φ20mm×10mm进行耐磨性能试验。试验在自动磨样机上进行，砂纸粒度为200目，转速为1400r/min，磨抛压力为500n，磨抛时间为30min。试验后测得各实施例磨损量相当，均在0.02g左右，耐磨性能较佳。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制。凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。