一种Fe-SiC-Mo纳米涂层材料及其制备方法技术

技术编号:11909443 阅读:122 留言:0更新日期:2015-08-20 00:46
本发明专利技术涉及一种Fe-SiC-Mo纳米涂层材料及其制备方法,其组分及各组分的质量百分数为Fe占67-78份、SiC占15-28份、Mo占5份、TiO2占1份、微量元素占0.34-0.55份,所述微量元素为C、Mn、B、Co、Al,其制备方法为:采用气雾化法制得Fe-SiC-Mo的纳米球;然后将制得的纳米球采用活性剂保护法混合C、Mn、B、Co、Al制得纳米粉末。本发明专利技术所采用的各类材料来源广泛,价格低廉,硬度高,耐磨性好。本发明专利技术可用在常温下工作的机械零部件上,作滑动表面的硬面涂层及磨损部位的尺寸修复。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及热喷涂
,具体说是一种Fe-SiC-Mo纳米涂层材料及其制备方 法。
技术介绍
众所周知,除少数贵金属外,金属材料会与周围介质发生化学反应和电化学反应 而遭受腐蚀。此外,金属表面受各种机械作用而引起的磨损也极为严重。大量的金属构件 因腐蚀和磨损而失效,造成极大的浪费和损失。据一些工业发达国家统计,每年钢材因腐蚀 和磨损而造成的损失约占钢材总产量的10%,损失金额约占国民经济总产值的2% -4%。 如果将因金属腐蚀和磨损而造成的停工、停产和相应引起的工伤、失火、爆炸事故等损失统 计在内的话,其数值更加惊人。因此,发展金属表面防护和强化技术,是各国普遍关心的重 大课题。 传统的喷涂技术使用的材料结合强度差、气孔率高、耐磨性差,难以满足现代工业 的发展需求。而新型热喷涂材料可以弥补这些缺陷,采用新工艺、新方法、新配方制得具有 高硬度、高耐磨性、高耐腐蚀性,微观组织结构均匀,综合力学性能优良的材料以满足人们 的迫切需求是热喷涂技术发展的趋势。
技术实现思路
为了解决传统涂层耐磨性较差,硬度较低等问题,本专利技术提供一种Fe-SiC-Mo纳 米涂层材料及其制备方法。 本专利技术所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现: 一种Fe-SiC-Mo纳米涂层材料,其组分及各组分的质量份数为Fe占67-78份、SiC 占15-28份、Mo占5份、1102占1份、微量元素占0. 34-0. 55份。SiC的硬度很大,莫氏硬度为9. 5级,仅次于世界上最硬的金刚石(10级),具有 优良的导热性能,是一种半导体,高温时能抗氧化。Mo的纯金属是银白色,非常坚硬。把少量Mo混合Fe加到纳米涂层之中,可使纳米 涂层变硬。 所述微量元素为C、Mn、B、Co、Al。Co是具有光泽的钢灰色金属,比较硬而脆,在常温下不和水作用,在潮湿的空气中 也很稳定,提高纳米涂层耐腐性。 -种Fe-SiC-Mo纳米涂层材料的制备方法,包括以下步骤: (1)米用气雾化法制得Fe-SiC-Mo的纳米球; (2)将步骤(1)中制得的纳米球采用活性剂保护法混合C、Mn、B、Co、Al制得纳米 粉末。 本专利技术的有益效果是:本专利技术所采用的各类材料来源广泛,价格低廉,硬度高,耐 磨性好。本专利技术可用在常温下工作的机械零部件上,作滑动表面的硬面涂层及磨损部位的 尺寸修复。本专利技术制成的Fe-SiC-Mo纳米涂层的硬度可达HRC43,具有一定的硬度和抗磨损 性能,结合强度、抓附力较高,密度可达8. 96g/cm3,喷涂厚度可达3毫米,本专利技术适合多种 钢材,尤其适合一些材料表面需要硬化,但要求又不高,价格低廉,节省成本,又达到硬化材 料目的的使用条件。【具体实施方式】 为了使本专利技术实现的技术手段和创作特征易于明白了解,下面对本专利技术进一步阐 述。 实施例一 一种Fe-SiC-Mo纳米涂层材料,其组分及各组分的质量份数为Fe占67份、SiC占 15份、Mo占5份、Ti02占1份、微量元素占0. 34份。 所述微量元素为C、Mn、B、Co、Al。 -种Fe-SiC-Mo纳米涂层材料的制备方法,包括以下步骤: (1)米用气雾化法制得Fe-SiC-Mo的纳米球; (2)将步骤⑴中制得的纳米球采用活性剂保护法混合C、Mn、B、Co、Al制得纳米 粉末。 实施例二 -种Fe-SiC-Mo纳米涂层材料,其组分及各组分的质量份数为Fe占70份、SiC占 18份、Mo占5份、Ti02占1份、微量元素占0. 44份。 所述微量元素为C、Mn、B、Co、Al。 -种Fe-SiC-Mo纳米涂层材料的制备方法,同实施例一。 实施例三 -种Fe-SiC-Mo纳米涂层材料,其组分及各组分的质量份数为Fe占74份、SiC占 22份、Mo占5份、Ti02占1份、微量元素占0. 48份。 所述微量元素为C、Mn、B、Co、Al。 -种Fe-SiC-Mo纳米涂层材料的制备方法,同实施例一。 实施例四 一种Fe-SiC-Mo纳米涂层材料,其组分及各组分的质量份数为Fe占78份、SiC占 28份、Mo占5份、Ti02占1份、微量元素占0. 55份。 所述微量元素为C、Mn、B、Co、Al。 -种Fe-SiC-Mo纳米涂层材料的制备方法,同实施例一。 采用超音速喷涂技术在以20C〇钢为基体的棍类工件上制得Fe-SiC-Mo纳米涂层, 带有所述涂层的基体与无所述涂层的基体的结合强度、显微硬度、气孔率以及抗磨粒磨损 性能对比实验结果见表1 : 表IFe-SiC-Mo纳米涂层与20C〇钢基体的性能对比实验结果:【主权项】1. 一种Fe-SiC-Mo纳米涂层材料,其特征在于:其组分及各组分的质量份数为Fe占 67-78份、SiC占15-28份、Mo占5份、TiO 2占1份、微量元素占0. 34-0. 55份; 所述微量元素为C、Mn、B、Co、Al。2. -种Fe-SiC-Mo纳米涂层材料的制备方法,其特征在于:包括以下步骤: (1) 先米用气雾化法制得Fe-SiC-Mo的纳米球; (2) 将步骤(1)中制得的纳米球采用活性剂保护法混合C、Mn、B、Co、Al制得纳米粉末。【专利摘要】本专利技术涉及,其组分及各组分的质量百分数为Fe占67-78份、SiC占15-28份、Mo占5份、TiO2占1份、微量元素占0.34-0.55份,所述微量元素为C、Mn、B、Co、Al,其制备方法为:采用气雾化法制得Fe-SiC-Mo的纳米球;然后将制得的纳米球采用活性剂保护法混合C、Mn、B、Co、Al制得纳米粉末。本专利技术所采用的各类材料来源广泛,价格低廉,硬度高,耐磨性好。本专利技术可用在常温下工作的机械零部件上,作滑动表面的硬面涂层及磨损部位的尺寸修复。【IPC分类】B22F9-08, B22F1-00, C23C4-06【公开号】CN104846308【申请号】CN201510233056【专利技术人】程敬卿 【申请人】安徽再制造工程设计中心有限公司【公开日】2015年8月19日【申请日】2015年5月9日本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种Fe‑SiC‑Mo纳米涂层材料,其特征在于:其组分及各组分的质量份数为Fe占67‑78份、SiC占15‑28份、Mo占5份、TiO2占1份、微量元素占0.34‑0.55份;所述微量元素为C、Mn、B、Co、Al。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:程敬卿
申请(专利权)人:安徽再制造工程设计中心有限公司
类型:发明
国别省市:安徽;34

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