标准号：T/CSEA 35-2025
标准名称：纺织机械零件热喷涂陶瓷涂层 技术条件
团体名称：中国表面工程协会
发布日期：2025年02月08日
实施日期：2025年02月08日
4 涂层处理
4.1 热喷涂前处理
4.1.1 基材材料
纺织机械零件基材及性能应满足用户和设计要求。
4.1.2 零件加工
纺织机械零件喷涂前应满足下列要求：
a) 尺寸精度和几何公差应符合设计要求；
b) 零件轮廓及表面基准均匀度应满足用户和设计要求。
4.1.3 表面预处理
喷涂前表面预处理应符合GB/T11373的规定，应按下列步骤执行：
a) 清洁：可采用有机溶剂浸泡擦洗；钢基体还可采用碱性金属清洗剂浸泡或加超声波清洗方式；
b) 遮蔽保护：基材非喷涂区应采用工装夹具或专用遮蔽胶带等遮蔽保护；
c) 喷砂粗化：喷砂材料应采用白刚玉或棕刚玉，粒度尺寸应为F30～F80；宜采用射吸式喷砂枪，喷砂压力宜为0.2MPa～0.5MPa；喷砂后基材表面氧化层应去除，清洁度应达到Sa3.0级，表面粗糙度Ra宜为2μm～8μm。
4.2 工艺材料
热喷涂粉末应符合GB/T19356的规定，并应符合下列规定：
a) 热喷涂粉末材料可根据涂层功能分为底层材料与面层材料；底层应采用合金材料，面层应采用陶瓷材料；
b) 粉末材料及粒度分布宜符合表1的规定；
c) 对高速化纤丝等高耐磨工况宜采用氧化铬、AT3涂层；对导静电的工况应选用AT40、AT20涂层；对潮湿腐蚀性工况不宜选用NiAl合金底层，应选用NiCr合金底层；
d) 陶瓷粉末可采用熔融破碎或团聚造粒型粉末，合金粉末可采用包覆或雾化法造粒粉末；粉末流动性应满足稳定喷涂操作需要，粒度分布应满足对涂层粗糙度、表面状态要求；
e) 用户有特殊要求的应按用户要求选用。
表1 粉末材料及粒度分布
粉末材料成分 简称 粒度分布D10（μm） 粒度分布D50（μm） 粒度分布D90（μm） 涂层类型
NiCr（80wt%Ni+20wt%Cr） NiCr 6～15 17～30 35～55 合金底层
NiAl（95wt%Ni+5wt%Al） NiAl
97wt%氧化铝+3wt%氧化钛 AT3 10～18 23～35 38～52 陶瓷面层
80wt%氧化铝+20wt%氧化钛 AT20
60wt%氧化铝+40wt%氧化钛 AT40
氧化铬 氧化铬
4.3 热喷涂涂层制备
4.3.1 热喷涂涂层制备应按GB/T19823的规定执行，热喷涂涂层制备步骤宜包括预热、喷涂合金底层和喷涂陶瓷面层。
4.3.2 基体预热及喷涂温度控制应符合下列规定：
a) 钢基体可用喷枪预热，铝、铜等有色金属基体预热宜间接加热方式；
b) 基体和涂层温度可采用非接触式红外测温仪测量；
c) 铝、铜基体预热温度宜为（60～90）℃，钢基体宜为（80～120）℃；
d) 涂层喷涂温度控制铝、铜基体不应超过150℃；钢基体不应超过200℃；
4.3.3 喷涂合金底层厚度宜为0.05mm。
4.3.4 喷涂陶瓷面层厚度宜为0.1mm～0.25mm。
4.4 涂层后处理
工件表面热喷涂制备涂层后，宜依次进行封孔、磨削或抛光等后处理。
4.4.1 封孔处理
涂层应按GB/T19823的规定，喷涂后应进行封孔处理，封孔工艺宜采用刷涂、浸泡等方式。封孔剂选择应满足零件工作要求，宜采用下列类型：
a) 80号微晶石蜡；
b) 液态有机树脂类，包括酚醛树脂、环氧树脂、聚氨酯、有机硅树脂等。
4.4.2 磨削或抛光处理
涂层表面应满足涂层表面粗糙度和表面形貌要求，应采用磨削或抛光等处理。可根据零件形状，采用砂轮磨削或纤维抛轮、砂带等柔性抛光方式。零件几何精度应满足设计或用户要求。
5 技术要求
热喷涂陶瓷涂层性能应符合表2的规定。
表2 热喷涂陶瓷涂层性能
序号 试验项目 性能要求
1 外观 涂层应均匀连续，无涂层缺失、凸点、鼓包、裂纹等表面缺陷
2 尺寸精度、几何公差 符合设计要求
3 厚度（mm） 0.05～0.2
4 表面粗糙度Ra（μm） 0.1～2.5
5 孔隙率 AT3 AT20 AT40 氧化铬
3%～10% 3%～10% 2%～7% 2%～7%
6 显微硬度（HV0.3） AT3 AT20 AT40 氧化铬
800～1000 750～950 600～800 900～1300
7 显微组织 200倍光学显微镜下涂层组织均匀，无横向裂纹、界面分离等缺陷
8 抗拉结合强度（MPa） ≥20
9 耐腐蚀性能 中性盐雾试验不小于72h，涂层表面无鼓包或开裂
起草单位：德清创智科技股份有限公司、航天材料及工艺研究所、中国科学院金属研究所、中国科学院上海硅酸盐研究所、浙江师范大学、江苏英迈杰机械有限公司、沈阳石花微纳材料科技有限公司、中国表面工程协会热喷涂分会
起草人：陈峰、沈健健、李春、吴朝军、常新春、陶顺衍、王晓明、张方权、吴立军、姚卫康、孙景和。