本发明专利技术涉及一种Fe-TiO2-Co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64-75份、TiO2占16-25份、Co占5份、Al2O3占1份、微量元素占0.37-0.68份，所述微量元素为C、Mn、B、Sn、Mo，其制备方法为：采用气雾化法制得Fe-TiO2-Co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、Sn、Mo制得纳米粉末。本发明专利技术优于传统涂层材料，硬度高、耐磨性好，与传统合金材料相比有着较大的进步。在相同的条件下普通材料的磨损量是Fe-TiO2-Co涂层磨损量的2.5倍左右。
【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-Ti02-Co纳米涂层材料及其制备方 法。
技术介绍
热喷涂，是将熔融状态的喷涂材料，通过高速气流使其雾化喷射在零件表面上，形 成喷涂层的一种金属表面加工方法。我们把特殊的工作表面叫"涂层"，把制造涂层的工作 方法叫"热喷涂"，它是采用各种热源进行喷涂和喷焊的总称。 热喷涂技术具有以下几方面突出优点：1、表面工程和多种复合材料的结合在材料 设计中具有明显的优势；2、可方便地调整材料的化学成分；3、能够动态形成具有特殊结构 性能的复合材料；4、多种材料和多种技术的复合可获得优异的性能。 基于此，因此热喷涂材料的研宄是21世纪热喷涂发展的决定性因素，也是热喷涂 技术发展的驱动。 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。新型热喷涂材料需 要弥补这些缺陷，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成为人们迫切的需求。
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-Ti02-Co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-Ti02-Co纳米涂层材料，其组分及各组分的质量份数为Fe占64-75份、 Ti02占16-25份、Co占5份、A1 203占1份、微量元素占0. 37-0. 68份，所述A1 203作为添加 剂加入，能提高材料耐磨性和硬度。 Ti02的粘附性好，涂层不易脱落，且TiO2的热稳定性好。 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。Co的物理、化学性质决定了它是生产耐热合金、硬质合金、防腐合金、磁性合金和 各种钴盐的重要原料。钴基合金或含钴合金钢综合力学性能优异，是常用作燃汽轮机的叶 片、叶轮、导管、喷气发动机、火箭发动机、导弹的部件和化工设备中各种高负荷的耐热部件 以及原子能工业的重要金属材料。 所述微量元素为C、Mn、B、Sn、Mo。 B在600°C~1000°C可与Sn反应；在1000°C~1400°C与C作用，高温下B还与许 多金属和金属氧化物反应，形成金属硼化物。这些化合物通常是高硬度、耐熔、高电导率和 化学惰性的物质，常具有特殊的性质。 Mo的纯金属是银白色，非常坚硬。把少量Mo加到纳米涂层之中，可提高纳米涂层 硬度。 一种Fe-Ti02-Co纳米涂层材料的制备方法，包括以下步骤： (1)采用气雾化法制得Fe-Ti02_Co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、Sn、Mo制得纳米 粉末。 本专利技术的有益效果是：本专利技术的涂层的硬度达到HRC45,涂层厚度可达3毫米，涂 层密度在6. 96g/cm3。本专利技术强度好，耐磨，来源广泛，价格低廉，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。 本专利技术优于传统涂层材料，硬度高、耐磨性好，与传统合金材料相比有着较大的进 步。在相同的条件下普通材料的磨损量是Fe-Ti02-Co涂层磨损量的2. 5倍左右。【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-Ti02-Co纳米涂层材料，其组分及各组分的质量份数为Fe占64份、Ti02 占16份、Co占5份、A1203占1份、微量元素占0.37份。 所述微量元素为C、Mn、B、Sn、Mo。 -种Fe-Ti02-Co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-Ti02_Co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、Sn、Mo制得纳米 粉末。 实施例二：一种Fe-Ti02-Co纳米涂层材料，其组分及各组分的质量份数为Fe占68份、Ti02 占18份、Co占5份、A1203占1份、微量元素占0. 45份。 所述微量元素为C、Mn、B、Sn、Mo。 -种Fe-Ti02-Co纳米涂层材料的制备方法，同实施例一。 实施例三： 一种Fe-Ti02-Co纳米涂层材料，其组分及各组分的质量份数为Fe占72份、Ti02 占22份、Co占5份、A1203占1份、微量元素占0. 58份。 所述微量元素为C、Mn、B、Sn、Mo。 -种Fe-Ti02-Co纳米涂层材料的制备方法，同实施例一。 实施例四： 一种Fe-Ti02-Co纳米涂层材料，其组分及各组分的质量份数为Fe占75份、Ti02 占25份、Co占5份、A1203占1份、微量元素占0. 68份。 所述微量元素为C、Mn、B、Sn、Mo。 -种Fe-Ti02-Co纳米涂层材料的制备方法，同实施例一。 采用等离子喷涂技术在以20C〇钢为基体的棍类工件上制得Fe-Ti02-Co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1Fe-Ti02-Co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-TiO 2_Co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 64-75份、TiO2占16-25份、Co占5份、Al 203占1份、微量元素占0. 37-0. 68份； 所述微量元素为C、Mn、B、Sn、Mo。2. -种Fe-TiO 2-Co纳米涂层材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤： (1) 采用气雾化法制得Fe-TiO2-Co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、Sn、Mo制得纳米粉末。【专利摘要】本专利技术涉及一种Fe-TiO2，其组分及各组分的质量百分数为Fe占64-75份、TiO2占16-25份、Co占5份、Al2O3占1份、微量元素占0.37-0.68份，所述微量元素为C、Mn、B、Sn、Mo，其制备方法为：采用气雾化法制得Fe-TiO2-Co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、Sn、Mo制得纳米粉末。本专利技术优于传统涂层材料，硬度高、耐磨性好，与传统合金材料相比有着较大的进步。在相同的条件下普通材料的磨损量是Fe-TiO2-Co涂层磨损量的2.5倍左右。【IPC分类】B22F9-08, C22C38-12, C23C4-06, C22C38-10, B82Y40-00【公开号】CN104846319【申请号】CN201510236537【专利技术人】程敬卿 【申请人】芜湖鼎瀚再制造技术有限公司【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‑TiO2‑Co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64‑75份、TiO2占16‑25份、Co占5份、Al2O3占1份、微量元素占0.37‑0.68份；所述微量元素为C、Mn、B、Sn、Mo。
【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：芜湖鼎瀚再制造技术有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34
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