一种适用于电弧喷涂的稀土镍基合金丝材及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种适用于电弧喷涂的稀土镍基合金丝材及其制备方法，所述稀土镍基合金丝材由如下重量份的组分组成：镍60

【技术实现步骤摘要】
一种适用于电弧喷涂的稀土镍基合金丝材及其制备方法


[0001]本专利技术属于电弧喷涂领域，具体涉及一种适用于电弧喷涂的稀土镍基合金丝材及其制备方法。

技术介绍

[0002]一直以来，钢结构的腐蚀都给世界各国的国民经济及人民生活造成了很大的损失和危害，备受世界各国的关注。随着钢结构工程服役寿命的不断提高以及户外腐蚀环境日益恶劣，迫切需要开发新型可靠的腐蚀防护寿命更长的热喷涂材料。
[0003]由于稀土元素特殊的化学活性，很多学者针对稀土对热喷涂涂层的影响作用进行了深入的探讨和研究，研究发现，稀土的加入使涂层组织得到改善，孔隙减少、组织致密；使涂层中杂质的分布分散，减少腐蚀源；改善涂层与基体的紧密结合状况，提高涂层与钢铁基体的结合强度，可使整个稀土金属合金涂层体系的防腐蚀性能有质的提升，这对于延长钢结构工程的服役寿命、减小灾害性腐蚀破坏、提高经济效益具有重要的现实意义。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种适用于电弧喷涂的稀土镍基合金丝材及其制备方法，制备的稀土镍基合金丝材用于电弧喷涂，可提高涂层的耐腐蚀性、稳定性和综合力学性能。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种适用于电弧喷涂的稀土镍基合金丝材，由如下重量份的组分组成：镍60
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65%，铜25
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35%，锰1
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2%，铁1
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5%，稀土金属0.4
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0.8%，硅1
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5%，钛0
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0.5%，其余为杂质；杂质中，氧0.02 %以下，磷0.05 %以下，硫0.01 %以下，且Ni/Cu质量比为1.7
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2.6。
[0006]进一步地，所述稀土金属为以轻质稀土元素为主的单一或混合稀土金属，包含镧、铈、钆、镨、钕、铼中的一种或多种。
[0007]进一步地，所述稀土镍基合金丝材中各组分质量百分比为：镍63.0%，铜27.0%，锰3.0%，铁3.8%，镧0.6%，铈0.8%，钆1.0%，硅0.5%，钛0.1%，其余为杂质。
[0008]本专利技术还提供了一种适用于电弧喷涂的稀土镍基合金丝材的制备方法，包括以下步骤：1）在保护气氛下，将熔融状态的铜液倒入熔融状态的镍液中，或在熔融状态的镍液中加入块状铜，升温熔化并充分搅拌；2）将氮气用钢管通入到金属液的底部，去除溶解在合金液中的气体；3）在熔液中加入以轻质稀土元素为主的镍基稀土中间合金，熔化并搅拌后即得含稀土的镍铜合金熔液，而后在保温炉中保温1
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5小时；4）通过定向凝固结晶器冷却合金熔液，并通过水平牵引装置制备出粗坯盘圆料；5）将粗坯盘圆料在保护气氛退火炉中进行空冷时效处理，将退火后的合金丝通过卷线盘和拉丝机进行多次拉拔，拉丝过程采用井式退火炉进行在线退火的方法；6）对拉丝后的丝材进行酸洗和电解抛光表面处理，提高丝材的表面质量，最终制
备得到稀土镍基合金丝材。
[0009]进一步地，所述保护气氛为氩气和氮气中的一种或混合气。
[0010]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：提供了一种适用于电弧喷涂的稀土镍铜合金丝材及其制备方法，通过在镍铜合金中合理添加镧、铈、钕等轻质稀土元素为主的单一或混合稀土金属，所制备的涂层致密且与基体的结合力强，不仅可有效提高镀层的耐腐蚀性，更重要的是增加涂层的稳定性和综合力学性能。本专利技术提供的制备方法操作简单，条件易于控制，重复性好，制备的稀土镍铜合金丝材具有良好的耐磨与耐蚀性，可用于实际生产应用，也为研究其他金属镀层耐磨和耐高温性能的改善起到了指导作用。
附图说明
[0011]图1是本专利技术实施例中稀土镍基合金丝材的制备方法流程图。
具体实施方式
[0012]下面结合附图及实施例对本专利技术做进一步说明。
[0013]应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0014]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0015]本实施例提供了一种适用于电弧喷涂的稀土镍基合金丝材，由如下重量份的组分组成：镍60
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65%，铜25
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35%，锰1
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2%，铁1
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5%，稀土金属0.4
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0.8%，硅1
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5%，钛0
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0.5%，其余为杂质；杂质中，氧0.02 %以下，磷0.05 %以下，硫0.01 %以下，且Ni/Cu质量比为1.7
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2.6。
[0016]其中，所述稀土金属为以轻质稀土元素为主的单一或混合稀土金属，包含镧、铈、钆、镨、钕、铼中的一种或多种。
[0017]在本实施例中，所述稀土镍基合金丝材中各组分质量百分比为：镍63.0%，铜27.0%，锰3.0%，铁3.8%，镧0.6%，铈0.8%，钆1.0%，硅0.5%，钛0.1%，其余为杂质。本方法制备的稀土镍基合金丝材，与现有常用镍铝Ni95Al5丝材相比，丝材抗拉强度提升15~20%，延伸率提升1.2~1.5倍，成本降低约35%。
[0018]如图1所示，本实施例还提供了上述适用于电弧喷涂的稀土镍基合金丝材的制备方法，包括以下步骤：1、在氮气和氩气的混合气氛中，按比例称取各原料组分，利用钳锅炉熔化镍锭后加入铜锭，镍锭和铜锭熔化后再加入含稀土元素的中间合金。将氮气用钢管通入到金属液的底部，去除溶解在合金液中的气体。
[0019]2、熔液注入保温炉进行保温1
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5h，保温处理后得到含稀土的镍铜合金溶液，通过圆柱形结晶器结晶成φ7.5mm的粗坯盘圆，冷却水流量为1000 1/h。
[0020]3、将坯料在1000℃氩气保护下进行空冷时效处理100h。
[0021]4、二次冷却后经过拉丝机多次拉拔牵引成1.2
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2.0mm的稀土镍铜合金丝，拉拔过
程中润滑油浓度为10~12%，牵引速度为5~50 mm/min。
[0022]5、在氩气保护下，在井式退火炉中进行1100℃二次在线去氢退火处理。
[0023]6、通过酸洗去除丝材表面的氧化皮和锈蚀物，通过电解抛光改善丝材的表面质量。
[0024]以上所述，仅是本专利技术的较佳实施例而已，并非是对本专利技术作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的
技术实现思路
加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本专利技术技术方案内容，依据本专利技术的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于电弧喷涂的稀土镍基合金丝材，其特征在于，由如下重量份的组分组成：镍60
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65%，铜25
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35%，锰1
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2%，铁1
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5%，稀土金属0.4
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0.8%，硅1
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5%，钛0
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0.5%，其余为杂质；杂质中，氧0.02 %以下，磷0.05 %以下，硫0.01 %以下，且Ni/Cu质量比为1.7
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2.6。2.根据权利要求1所述的一种适用于电弧喷涂的稀土镍基合金丝材，其特征在于，所述稀土金属为以轻质稀土元素为主的单一或混合稀土金属，包含镧、铈、钆、镨、钕、铼中的一种或多种。3.根据权利要求2所述的一种适用于电弧喷涂的稀土镍基合金丝材，其特征在于，所述稀土镍基合金丝材中各组分质量百分比为：镍63.0%，铜27.0%，锰3.0%，铁3.8%，镧0.6%，铈0.8%，钆1.0%，硅0.5%，钛0.1...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏晓健，林德源，万芯瑗，洪毅成，陈云翔，韩纪层，严康骅，陈奕扬，
申请(专利权)人：国网福建省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：