CN103526200A - 一种在低碳钢基体上制备Fe-Al金属间化合物涂层的方法 - Google Patents
一种在低碳钢基体上制备Fe-Al金属间化合物涂层的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103526200A CN103526200A CN201310464454.XA CN201310464454A CN103526200A CN 103526200 A CN103526200 A CN 103526200A CN 201310464454 A CN201310464454 A CN 201310464454A CN 103526200 A CN103526200 A CN 103526200A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- powder
- preparing
- carbon steel
- intermetallic compound
- steel substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Abstract
本发明公开了一种在低碳钢基体上制备Fe-Al金属间化合物涂层的方法，采用纯铁粉、铝粉为主要反应物，添加少量的金红石或者钛白粉、氟化钙以及铬粉与Si粉，将这些粉末放在球磨机中混合均匀后或用冷压的方法制备成薄片、或者直接均匀铺洒在低碳钢板上，固定后用电极引弧进行熔覆；所述反应物的比例为，铝粉11-26份，铁粉55-68份，金红石为8-10份，氟化钙为5-6份，铬粉1-2份，硅粉3-5份，以质量计。用本发明获得涂层有很高的硬度、耐蚀性及抗氧化性，可用于相关场合的耐蚀及耐氧化防护，例如发电厂的烟道防护等。
Description
技术领域
本发明涉及一种在低碳钢基体上制备Fe-Al金属间化合物涂层的方法。
背景技术
Fe-Al金属间化合物密度低，比强度高，具有优良的高温抗氧化、抗硫化腐蚀以及耐磨损性能，而且不含稀贵元素，成本低，在航天材料和高温结构材料领域内有重要的应用。如果能在钢基表面制备Fe-Al金属间化合物涂层，可以提高基体材料的高温抗氧化，耐硫化腐蚀等性能。目前采用Fe-Al金属间化合物涂层制备的方法包括热喷涂、堆焊以及熔覆等。尽管有很多的研究报道，但是制备的铁铝金属间化合物涂层存在较大的开裂倾向，当以铝粉为反应原料时，铝粉在反应过程中存在较严重的烧损，最终成分偏差较大。
发明内容
本发明为解决上述技术问题，提出了在低碳钢基体上制备Fe-Al金属间化合物涂层的方法。
一种在低碳钢基体上制备Fe-Al金属间化合物涂层的方法，采用纯铁粉、铝粉为主要反应物，添加少量的金红石或者钛白粉、氟化钙以及铬粉与Si粉，将这些粉末放在球磨机中混合均匀后或用冷压的方法制备成厚度1-2毫米的薄片、或者直接均匀铺洒在低碳钢板上，用水玻璃或者有机胶漆固定，然后用氩气保护的钨极电极引弧进行熔覆。
典型的比例为，铝粉11-26份，铁粉55-68份，金红石为8-10份，氟化钙为5-6份，铬粉1-2份，硅粉3-5份，以质量计。
利用电弧热加热熔化混合粉末并促进合金化反应，最终可以获得致密的铁铝金属间化合物涂层，根据铁铝比例的不同可以获得B2结构的FeAl金属间间化合物或者含有少量DO3结构的Fe3Al金属间化合物涂层。
其中金红石及氟化钙的加入在熔覆过程中形成一层熔渣覆盖于涂层表面，促进了成型，同时极大地避免了铝元素的烧损；而Cr与Si的加入则细化了晶粒及增强了涂层的韧性，极大地避免了大面积熔覆时裂纹的产生。
本发明的有益效果是，用本方法获得涂层有很高的硬度、耐蚀性及抗氧化性，可用于相关场合的耐蚀及耐氧化防护，例如发电厂的烟道防护等。
具体实施方式
下面实施例对本发明作进一步说明。
实施例1：金红石为10%，氟化钙为5%，铬粉1%，硅粉3%，铝粉26%，铁粉55%。球磨混合后冷压成1毫米厚的片状，置于低碳钢表面，用氩弧熔覆，电流为90A，最后获得涂层为B2结构的FeAl金属间化合物，表面微观硬度为500HV，抗氧化性是低碳钢的20倍。
实施例2：金红石为8%，氟化钙为6%，铬粉2%，硅粉5%，铝粉11%，铁粉68%。球磨混合后以预置粉的形式铺在低碳钢表面，水玻璃为粘结剂，厚度为1.5毫米，置于低碳钢表面，用氩弧熔覆，电流为100A，最后获得涂层为B2结构的FeAl与少量DO3结构Fe3Al的混合物的涂层，表面微观硬度为580HV，5%硫酸溶液中的腐蚀速率为低碳钢的八分之一。
上述虽然对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
Claims (6)
1.一种在低碳钢基体上制备Fe-Al金属间化合物涂层的方法，其特征是，采用纯铁粉、铝粉为主要反应物，添加少量的金红石或者钛白粉、氟化钙以及铬粉与Si粉，将这些粉末放在球磨机中混合均匀后或用冷压的方法制备成薄片、或者直接均匀铺洒在低碳钢板上，固定后用电极引弧进行熔覆；所述反应物的比例为，铝粉11-26份，铁粉55-68份，金红石为8-10份，氟化钙为5-6份，铬粉1-2份，硅粉3-5份，以质量计。
2.如权利要求1所述的在低碳钢基体上制备Fe-Al金属间化合物涂层的方法，其特征是，所述薄片的厚度为1-2毫米。
3.如权利要求1所述的在低碳钢基体上制备Fe-Al金属间化合物涂层的方法，其特征是，所述粉末通过水玻璃或者有机胶漆固定。
4.如权利要求1所述的在低碳钢基体上制备Fe-Al金属间化合物涂层的方法，其特征是，用氩气保护的钨极电极引弧进行熔覆。
5.如权利要求1所述的在低碳钢基体上制备Fe-Al金属间化合物涂层的方法，其特征是，所述反应物的质量分数为：金红石为10%，氟化钙为5%，铬粉1%，硅粉3%，铝粉26%，铁粉55%。
6.如权利要求1所述的在低碳钢基体上制备Fe-Al金属间化合物涂层的方法，其特征是，所述反应物的质量分数为：金红石为8%，氟化钙为6%，铬粉2%，硅粉5%，铝粉11%，铁粉68%。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310464454.XA CN103526200B (zh) | 2013-10-08 | 2013-10-08 | 一种在低碳钢基体上制备Fe-Al金属间化合物涂层的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310464454.XA CN103526200B (zh) | 2013-10-08 | 2013-10-08 | 一种在低碳钢基体上制备Fe-Al金属间化合物涂层的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103526200A true CN103526200A (zh) | 2014-01-22 |
| CN103526200B CN103526200B (zh) | 2015-11-04 |
Family
ID=49928533
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201310464454.XA Active CN103526200B (zh) | 2013-10-08 | 2013-10-08 | 一种在低碳钢基体上制备Fe-Al金属间化合物涂层的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103526200B (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104357779A (zh) * | 2014-10-29 | 2015-02-18 | 中国第一重型机械股份公司 | 一种铁铝金属间化合物涂层涂料及其喷涂方法 |
| CN105002452A (zh) * | 2015-06-10 | 2015-10-28 | 马鞍山市兴隆铸造有限公司 | 一种含有钛酸铝的船侧板铁基高铬陶瓷复合涂层及其制备方法 |
| CN105734480A (zh) * | 2015-12-09 | 2016-07-06 | 北京矿冶研究总院 | 一种提高铅冷中子堆结构组件耐腐蚀的方法 |
| CN107058999A (zh) * | 2016-11-23 | 2017-08-18 | 华东交通大学 | 一种以预置片法进行激光多层熔覆制备复合涂层的方法 |
| CN113953514A (zh) * | 2021-10-19 | 2022-01-21 | 西安热工研究院有限公司 | 一种锅炉受热面用高塑性耐蚀金属薄带及其制备方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61170578A (ja) * | 1985-01-23 | 1986-08-01 | Toyota Motor Corp | 耐熱性Ａｌ合金部材 |
| JPH01201489A (ja) * | 1988-02-08 | 1989-08-14 | Toyota Motor Corp | Ａｌ合金製摺動部材の製造方法 |
| CN101074476A (zh) * | 2007-06-11 | 2007-11-21 | 南京航空航天大学 | 钢铁材料表面制备Fe－Al金属间化合物层的方法 |
| CN101954549A (zh) * | 2010-09-19 | 2011-01-26 | 山东建筑大学 | 一种氩弧熔覆铁基粉末 |
| CN102864450A (zh) * | 2012-08-08 | 2013-01-09 | 江苏大学 | 一种Al3Zr颗粒增强高硅铝基复合材料的制备方法 |
-
2013
- 2013-10-08 CN CN201310464454.XA patent/CN103526200B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61170578A (ja) * | 1985-01-23 | 1986-08-01 | Toyota Motor Corp | 耐熱性Ａｌ合金部材 |
| JPH01201489A (ja) * | 1988-02-08 | 1989-08-14 | Toyota Motor Corp | Ａｌ合金製摺動部材の製造方法 |
| CN101074476A (zh) * | 2007-06-11 | 2007-11-21 | 南京航空航天大学 | 钢铁材料表面制备Fe－Al金属间化合物层的方法 |
| CN101954549A (zh) * | 2010-09-19 | 2011-01-26 | 山东建筑大学 | 一种氩弧熔覆铁基粉末 |
| CN102864450A (zh) * | 2012-08-08 | 2013-01-09 | 江苏大学 | 一种Al3Zr颗粒增强高硅铝基复合材料的制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 张伟伟: "Fe3Al合金堆焊及堆焊层的耐热腐蚀性能研究", 《中国优秀博硕士学位论文全文数据库（硕士） 工程科技I辑》, no. 05, 15 September 2005 (2005-09-15) * |
| 汪选国: "氩弧表面熔覆耐磨覆层工艺研究", 《船海工程》, no. 4, 31 December 2006 (2006-12-31) * |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104357779A (zh) * | 2014-10-29 | 2015-02-18 | 中国第一重型机械股份公司 | 一种铁铝金属间化合物涂层涂料及其喷涂方法 |
| CN105002452A (zh) * | 2015-06-10 | 2015-10-28 | 马鞍山市兴隆铸造有限公司 | 一种含有钛酸铝的船侧板铁基高铬陶瓷复合涂层及其制备方法 |
| CN105734480A (zh) * | 2015-12-09 | 2016-07-06 | 北京矿冶研究总院 | 一种提高铅冷中子堆结构组件耐腐蚀的方法 |
| CN107058999A (zh) * | 2016-11-23 | 2017-08-18 | 华东交通大学 | 一种以预置片法进行激光多层熔覆制备复合涂层的方法 |
| CN107058999B (zh) * | 2016-11-23 | 2019-02-12 | 华东交通大学 | 一种以预置片法进行激光多层熔覆制备复合涂层的方法 |
| CN113953514A (zh) * | 2021-10-19 | 2022-01-21 | 西安热工研究院有限公司 | 一种锅炉受热面用高塑性耐蚀金属薄带及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103526200B (zh) | 2015-11-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103526200B (zh) | 一种在低碳钢基体上制备Fe-Al金属间化合物涂层的方法 | |
| CN104388927B (zh) | 一种在铝合金表面制备高硬度涂层的方法 | |
| CN103880454B (zh) | 一种出铁口再生料回收利用的快干式防爆浇注料 | |
| CN101508587A (zh) | 含纳米碳酸镁的刚玉－尖晶石质浇注料 | |
| CN102699322A (zh) | 一种包铜铁粉的生产方法 | |
| CN102794449A (zh) | 一种包铜铁粉的生产方法 | |
| CN102191432A (zh) | 一种铁合金材料及其制造方法 | |
| CN102021567B (zh) | 一种制造锅炉管防腐涂层的镍基合金粉末 | |
| CN106514054A (zh) | 一种镍基625合金带极埋弧堆焊用烧结焊剂及其制备方法 | |
| CN109825666A (zh) | 一种无氟化渣剂的配方及其制备方法 | |
| CN103357867B (zh) | 一种鳞片状多元铝锌硅合金粉末及其制备方法 | |
| CN105665969A (zh) | 一种耐蚀钢焊接专用焊条的制作方法 | |
| CN101812653A (zh) | 在生产中气刀气源为空气的热浸镀锌铝镁硅稀土镀层钢带 | |
| CN103495813B (zh) | 用于co2气体保护焊粉末堆焊的合金粉末 | |
| CN102974958B (zh) | 一种热镀锌锅用钢配套焊条 | |
| CN105626695B (zh) | 一种铝基-钢双金属轴瓦材料及其制备工艺 | |
| CN104357838A (zh) | 一种细化多主元合金涂层中硅化物相的方法 | |
| CN1211182C (zh) | 一种用于不锈钢非熔化极氩弧焊的焊剂 | |
| CN112809244B (zh) | 一种高韧性高效率焊条 | |
| CN103406539B (zh) | 含有Ce和Pr的鳞片状多元铝锌硅合金粉末及其制备方法 | |
| CN102912339B (zh) | 一种等离子弧熔覆制备耐高温磨损衬板的方法 | |
| CN104928597A (zh) | 一种低镍铬不锈钢及其制造方法与应用 | |
| CN105463259A (zh) | 一种汽车油箱防锈金属材料 | |
| CN103433482B (zh) | 含有La和Ce的鳞片状多元铝锌硅合金粉末及其制备方法 | |
| CN108515288A (zh) | 一种涉水环境下焊接用焊条和药皮、及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |