CN104831209A - Fe-Al2O3-Mo纳米涂层材料及其制备方法 - Google Patents

Fe-Al2O3-Mo纳米涂层材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104831209A
CN104831209A CN201510233314.0A CN201510233314A CN104831209A CN 104831209 A CN104831209 A CN 104831209A CN 201510233314 A CN201510233314 A CN 201510233314A CN 104831209 A CN104831209 A CN 104831209A
Authority
CN
China
Prior art keywords
al2o3
parts
coating
preparation
nano
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.)
Pending
Application number
CN201510233314.0A
Other languages
English (en)
Inventor
程敬卿
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
WUHU DINGHENG MATERIALS TECHNOLOGY Co Ltd
Original Assignee
WUHU DINGHENG MATERIALS TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by WUHU DINGHENG MATERIALS TECHNOLOGY Co Ltd filed Critical WUHU DINGHENG MATERIALS TECHNOLOGY Co Ltd
Priority to CN201510233314.0A priority Critical patent/CN104831209A/zh
Publication of CN104831209A publication Critical patent/CN104831209A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

本发明涉及Fe-Al2O3-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54-71份、Al2O3占23-36份、Mo占12份、TiO2占1份、微量元素占0.47-0.58份，所述微量元素为Sn、B、Cu、Co，其制备方法为：采用气雾化法制得Fe-Al2O3-Mo的纳米球；然后将制得的纳米球采用活性剂保护法混合Sn、B、Cu、Co制得纳米粉末。本发明制成的Fe-Al2O3-Mo纳米涂层的硬度可达HRC47，喷涂厚度可达3毫米，涂层密度可达7.43g/cm3,本发明综合性能优于传统涂层材料，硬度高、耐磨性好，与传统合金材料相比有着很大的进步。

Description

Fe-Al2O3-Mo纳米涂层材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及热喷涂技术领域，具体说是Fe-Al2O3-Mo纳米涂层材料及其制备方法。
背景技术
随着中国热喷涂技术的发展与提高，对喷涂层质量要求也愈来愈高。近年来美国等国家发展起来的高速燃气(HVOF)法是制备高质量涂层的新的工艺方法。由于超音速火焰喷涂方法具有很多优点，目前国内已先后从国外引进近十几台设备，在各工业部门发挥着重要作用。
热喷涂技术发展迅速，然而，传统的喷涂技术使用的材料结合强度差、气孔率高、耐磨性差的问题却始终存在，喷涂后的工作面仍然容易磨损，不耐腐蚀，机械性能难以达到热喷涂技术应有的水平，严重阻碍了热喷涂技术的普及，落后于现代生产设备的发展步伐。
发明内容
为了解决传统涂层耐磨性较差，硬度较低等问题，本发明提供Fe-Al2O3-Mo纳米涂层材料及其制备方法。
本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
Fe-Al2O3-Mo纳米涂层材料，其组分及各组分的质量份数为Fe占54-71份、Al2O3占23-36份、Mo占12份、TiO2占1份、微量元素占0.47-0.58份，所述TiO2作为添加剂加入，能提高材料的硬度和结合强度。
Al2O3也称刚玉，主要有3种晶型，即γ-Al2O3、β-Al2O3、α-Al2O3。在1300℃以上的高温时几乎完全转化为α-Al2O3。α-Al2O3形属于六方最密堆积，熔点，硬度高，不溶于酸碱耐腐蚀，绝缘性好，用作涂层材料能有效增强涂层耐磨性、硬度以及耐腐蚀性。
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。
所述微量元素为Sn、B、Cu、Co。
Sn在空气中表面生成二氧化锡保护膜而稳定。
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。
Fe-Al2O3-Mo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-Al2O3-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Sn、B、Cu、Co制得纳米粉末。
本发明的有益效果是：
本发明制成的Fe-Al2O3-Mo纳米涂层的硬度可达HRC47，喷涂厚度可达3毫米，涂层密度可达7.43g/cm3,本发明综合性能优于传统涂层材料，硬度高、耐磨性好，与传统合金材料相比有着很大的进步，在相同的条件下，普通材料的磨损量是Fe-SiC-Mo涂层的3倍左右。
本发明强度好，耐磨，来源广泛，价格低廉，一般用于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，适用于多种钢材，适合一些材料表面需要硬化，但价格低廉，节省成本，又达到硬化材料目的的使用条件。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段和创作特征易于明白了解，下面对本发明进一步阐述。
实施例一
Fe-Al2O3-Mo纳米涂层材料，其组分及各组分的质量份数为Fe占54份、Al2O3占23份、Mo占12份、TiO2占1份、微量元素占0.47份。
所述微量元素为Sn、B、Cu、Co。
Fe-Al2O3-Mo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-Al2O3-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Sn、B、Cu、Co制得纳米粉末。
实施例二
Fe-Al2O3-Mo纳米涂层材料，其组分及各组分的质量份数为Fe占62份、Al2O3占27份、Mo占12份、TiO2占1份、微量元素占0.53份。
所述微量元素为Sn、B、Cu、Co。
Fe-Al2O3-Mo纳米涂层材料的制备方法，同实施例一。
实施例三
Fe-Al2O3-Mo纳米涂层材料，其组分及各组分的质量份数为Fe占68份、Al2O3占35份、Mo占12份、TiO2占1份、微量元素占0.55份。
所述微量元素为Sn、B、Cu、Co。
Fe-Al2O3-Mo纳米涂层材料的制备方法，同实施例一。
实施例四
Fe-Al2O3-Mo纳米涂层材料，其组分及各组分的质量份数为Fe占71份、Al2O3占36份、Mo占12份、TiO2占1份、微量元素占0.58份。
所述微量元素为Sn、B、Cu、Co。
Fe-Al2O3-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20Co钢为基体的棍类工件上制得Fe-Al2O3-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1 Fe-Al2O3-Mo纳米涂层与20Co钢基体的性能对比实验结果：
实验组编号 孔隙率(AREA％) 结合强度(MPa) 显微硬度(HV)
1 0.536 86.6 532
2 0.498 89.4 657
3 0.521 87.8 663
4 0.576 83.2 574
平均值 0.533 86.8 607
对比组 0.851 68.8 357
采用超音速喷涂技术在以20Co钢为基体的棍类工件上制得Fe-Al2O3-Mo涂层，带有所述涂层的基体与无所述涂层的基体的磨损量对比实验结果见表2：
表2 Fe-Al2O3-Mo纳米涂层与20Co钢基体的磨损量对比实验结果：
实验组编号 磨损前(g) 磨损后(g) 磨损量(g)
1 45.5465 45.6574 0.0047
2 45.9185 45.3788 0.0054
3 45.4981 45.9921 0.0062
4 45.9547 45.6889 0.0052
对比组 45.4867 45.64370 0.0168
由表1和表2可见，Fe-Al2O3-Mo纳米涂层的综合性能优异，耐磨性好。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (2)

1.Fe-Al2O3-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54-71份、Al2O3占23-36份、Mo占12份、TiO2占1份、微量元素占0.47-0.58份；
所述微量元素为Sn、B、Cu、Co。
2.Fe-Al2O3-Mo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-Al2O3-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Sn、B、Cu、Co制得纳米粉末。
CN201510233314.0A 2015-05-09 2015-05-09 Fe-Al2O3-Mo纳米涂层材料及其制备方法 Pending CN104831209A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510233314.0A CN104831209A (zh) 2015-05-09 2015-05-09 Fe-Al2O3-Mo纳米涂层材料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510233314.0A CN104831209A (zh) 2015-05-09 2015-05-09 Fe-Al2O3-Mo纳米涂层材料及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN104831209A true CN104831209A (zh) 2015-08-12

Family

ID=53809402

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510233314.0A Pending CN104831209A (zh) 2015-05-09 2015-05-09 Fe-Al2O3-Mo纳米涂层材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104831209A (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030180565A1 (en) * 2000-09-21 2003-09-25 Christian Herbst-Dederichs Thermally applied coating for piston rings, consisting of mechanically alloyed powders
CN1572893A (zh) * 2003-05-26 2005-02-02 株式会社小松制作所 喷镀表面膜滑动材料、滑动部件和滑动构件及采用它们的装置
CN101298654A (zh) * 2008-06-30 2008-11-05 钢铁研究总院 一种含陶瓷相的铁基非晶纳米晶复合涂层及其制备方法
CN102787933A (zh) * 2012-08-29 2012-11-21 芜湖鼎恒材料技术有限公司 具有纳米合金涂层的气缸
CN103628018A (zh) * 2012-08-24 2014-03-12 西门子公司 高速氧燃料喷涂系统及由其制备的金属陶瓷涂层

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030180565A1 (en) * 2000-09-21 2003-09-25 Christian Herbst-Dederichs Thermally applied coating for piston rings, consisting of mechanically alloyed powders
CN1572893A (zh) * 2003-05-26 2005-02-02 株式会社小松制作所 喷镀表面膜滑动材料、滑动部件和滑动构件及采用它们的装置
CN101298654A (zh) * 2008-06-30 2008-11-05 钢铁研究总院 一种含陶瓷相的铁基非晶纳米晶复合涂层及其制备方法
CN103628018A (zh) * 2012-08-24 2014-03-12 西门子公司 高速氧燃料喷涂系统及由其制备的金属陶瓷涂层
CN102787933A (zh) * 2012-08-29 2012-11-21 芜湖鼎恒材料技术有限公司 具有纳米合金涂层的气缸

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104195492B (zh) 耐磨耐蚀涂层材料及制备方法与涂层及制备方法
CN104233084A (zh) 一种Fe-Gr-B-Si纳米涂层及其制备方法
CN104372336A (zh) 一种WC-TiO2-Mo涂层及其制备方法
CN104264025B (zh) 一种Ni45-WC纳米涂层及其制备方法
CN104264099B (zh) 一种Fe-Gr-Si纳米涂层及其制备方法
CN104831125A (zh) 高强度Co-TiO2-Mo纳米涂层材料及其制备方法
CN104831209A (zh) Fe-Al2O3-Mo纳米涂层材料及其制备方法
CN106148873B (zh) 钛合金及钛铝金属间化合物表面氧化物基涂层的制备方法
CN104862636A (zh) 一种Fe-Al2O3-Mo材料及其制备方法
CN104831212A (zh) 一种硬质Fe-Al2O3-Mo材料及其制备方法
CN104862637A (zh) Co-ZrO2-HfO2纳米涂层材料及其制备方法
CN104831220A (zh) 一种Fe-TiO2-Co涂层材料及其制备方法
CN104878339A (zh) 一种Co-SiC-Fe纳米涂层材料及其制备方法
CN104846318A (zh) 一种Fe-SiC-TiO2纳米涂层材料及其制备方法
CN104862638A (zh) 一种Ni-Co-Mo-Mn涂层材料及其制备方法
CN104947026A (zh) MnO2-Al2O3-Si纳米材料及其制备方法
CN104862635A (zh) Co-ZrO2-HfO2涂层材料及其制备方法
CN104846319A (zh) 一种Fe-TiO2-Co纳米涂层材料及其制备方法
CN104988359A (zh) 一种Co-ZrO2-Ni-Fe涂层材料及制备方法
CN104831222A (zh) Co-TiO2-Mo纳米涂层材料及其制备方法
CN104831210A (zh) 一种Co-ZrO2-HfO2涂层材料及其制备方法
CN104846315A (zh) 一种硬质Fe-TiO2-Co涂层材料及其制备方法
CN104357788B (zh) 一种Ni‑Gr‑B纳米涂层及其制备方法
CN104878340A (zh) 一种Fe-HfO2纳米涂层材料及其制备方法
CN104831217A (zh) 一种硬质Fe-ZrO2纳米涂层材料及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
EXSB Decision made by sipo to initiate substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20150812