【技术实现步骤摘要】
一种高温耐磨的FeCrMoSi
‑
M
(n+1)
AC
n
金属陶瓷粉末、复合涂层及其制备方法
[0001]本专利技术属于金属陶瓷涂层
,具体涉及一种高温耐磨的
FeCrMoSi
‑
M
(n+1)
AC
n
金属陶瓷粉末
、
复合涂层及其制备方法
。
技术介绍
[0002]高温环境下的磨损问题已成为能源
、
化工领域面临的主要挑战,采用热喷涂技术在关键装备和备件表面沉积高温防护涂层以增强材料耐磨损性能成为一种经济实用的方法,超音速火焰喷涂具有工艺成本低
、
操作灵活
、
制备涂层厚度可控
、
结构致密等优点,广泛应用于材料表面防护领域
。
合金涂层如镍基
、
高熵合金涂层硬度较低在摩擦过程中质量损失较大,陶瓷涂层如氮化物
、
氧化物涂层硬度较高但涂层与金属之间结合强度较差
。
碳化物金属陶瓷涂层兼具合金相的强韧性和陶瓷相的高温稳定性,使其成为严苛环境下首选的高温防护涂层
。
采用超音速火焰喷涂
(HVOF)
技术制备的金属陶瓷涂层具有涂层厚度可控
、
孔隙率小
、
结合强度高等特点,超音速火焰喷涂使用氧气和不同燃料气体的组合,例如丙烷
、
丙烯
、
氢气和煤油,
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.
一种高温耐磨的
FeCrMoSi
‑
M
(n+1)
AC
n
金属陶瓷粉末的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)
机械球磨:将不规则形状的
M
(n+1)
AC
n
粉末
、
酒精
、
磨球按比例加入到球磨罐中,球磨得到含酒精混合粉末溶液;
2)
粉末蒸干:将含酒精混合粉末溶液放置在鼓风恒温干燥箱中,加热干燥;
3)
配置料浆:向干燥后的粉末中加入粘结剂聚乙烯醇
、
消泡剂正辛醇及去离子水,粉末质量为料浆质量的
40
%,去离子水质量为料浆总质量的
60
%,粘结剂聚乙烯醇质量为粉末质量的4%,消泡剂正辛醇质量为粉末质量的
0.4
%,搅拌静置得到水基复合料浆;
4)
喷雾造粒:将水基复合料浆不断搅拌并通过恒流泵送入高速离心喷雾干燥机中,雾化形成球型粉末颗粒;
5)
真空烧结:使用真空烧结炉,对雾化后的粉末颗粒进行真空烧结处理;
6)
过筛分级:将烧结后的陶瓷粉末使用振动筛及超声波振动器进行过筛分级处理,得到球形度良好的
M
(n+1)
AC
n
陶瓷粉末;
7)
机械混合:过筛分级后的
M
(n+1)
AC
n
陶瓷粉末与
FeCrMoSi
金属粉末进行机械混合,制得
FeCrMoSi
‑
M
(n+1)
AC
n
复合粉末
。2.
根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤
1)
中,所述
M
(n+1)
AC
n
粉末中的
M
为
Ti
或
Cr
,
A
为
Al
或
Si
;所述
M
(n+1)
AC
n
粉末的粒径为1~
30
μ
m。3.
根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤
7)
中,所述
FeCrMoSi
金属粉末粒径为
15
~
45
μ
m
,其中元素质量百分比为:
C
:
0.3
~
1.0
%
Cr
:8~
18
%
Si
:
1.0
~
4.5
%
Mo
:
1.8
~
3.5
%
Fe
:
65
~
80
%
。4.
根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤
7)
中,
FeCrMoSi
与
M
(n+1)
AC
n
质量比为6~
8:4
~
2。5.
如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤
5)
中...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘侠,何陶,张世宏,王志强,任奕,
申请(专利权)人:安徽工业大学,
类型:发明
国别省市:
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