CN104928610A - 一种Co-SiC-Mo涂层材料及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种Co-SiC-Mo涂层材料及制备方法,包括以下质量百分比的组分:Co占18%~27%,SiC占58%~72%,Mo占4%~6%,辅料占2%~5%。所述辅料由Ni、Fe按照1︰2的比例混合而成,改善了材料表面涂层的微观组织、结构。方法步骤如下:将Co、SiC、Mo利用气雾化法制成纳米球后,并采用活性剂保护法混合辅料制得纳米粉末,在利用等离子喷涂工艺在工件表面形成Co-SiC-Mo涂层。本发明的材料搭配合理,制成的涂层具有较高的耐磨性、耐腐蚀性,质地较硬,从而改善了零部件的使用性能,在正常的使用过程中,延长了零部件的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及等离子喷涂技术领域,具体是一种Co-SiC-Mo涂层材料及制备方法。
背景技术
随着材料科学的不断发展和革新,设备对其零部件的使用性能要求也越来越高,倾向于低成本、长寿命。等离子喷涂加工技术是较为常用的一种改善零部件使用性能的手段,在零部件加工过程中,采用等离子喷涂技术将涂料喷涂在零部件表面形成涂层,以起到改善或者修复零部件的作用。但由于传统的涂层材料选择、配比不合理,形成的涂层经过检测后发现结合强度差、气孔率高、耐磨性差,在使用一段时间后会出现磨损、裂纹等缺陷,这样会使得零部件的寿命受到影响。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种Co-SiC-Mo涂层材料及制备方法。
本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现:
一种Co-SiC-Mo涂层材料,包括以下质量百分比的组分:
Co占18%~27%,SiC占58%~72%,Mo占4%~6%,辅料占2%~5%。
所述辅料由Ni、Fe按照1︰2的比例混合而成,改善了材料表面涂层的微观组织、结构。
部分组分的性能如下:
Co:即钴,银白色铁磁性金属,表面抛光后有淡蓝光泽,比较硬而脆,在硬度、抗拉强度性能方面与铁和镍类似。
SiC:化学性能稳定,导热系数高,热膨胀系数小,耐磨性能好,可提高整体的耐磨性而延长使用寿命1~2倍,重量轻而强度高。
Mo:即钼,具有高温强度好、硬度高、密度大、抗腐蚀能力强、热膨胀系数小、良好的导电和导热等特性。钼的纯金属是银白色,非常坚硬,从而可改善整体的硬度、耐高温和抗腐蚀性能。
一种Co-SiC-Mo涂层材料的制备方法,所述方法步骤如下:将Co、SiC、Mo利用气雾化法制成纳米球后,并采用活性剂保护法混合辅料制得纳米粉末,在利用等离子喷涂工艺在工件表面形成Co-SiC-Mo涂层。
本发明的有益效果是:本发明的材料搭配合理,制成的涂层具有较高的耐磨性、耐腐蚀性,质地较硬,从而改善了零部件的使用性能,在正常的使用过程中,延长了零部件的使用寿命。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明制成的涂层的组织结构及晶体形貌图;
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面对本发明进一步阐述。
实施例一:
一种Co-SiC-Mo涂层材料,包括以下质量百分比的组分:
Co占24%,SiC占68%,Mo占5%,辅料占3%。
所述辅料由Ni、Fe按照1︰2的比例混合而成。
一种Co-SiC-Mo涂层材料的制备方法,所述方法步骤如下:将Co、SiC、Mo利用气雾化法制成纳米球后,并采用活性剂保护法混合辅料制得纳米粉末,在利用等离子喷涂工艺在工件表面形成Co-SiC-Mo涂层。
实施例二:
一种Co-SiC-Mo涂层材料,包括以下质量百分比的组分:
Co占20%,SiC占72%,Mo占6%,辅料占2%。
所述辅料由Ni、Fe按照1︰2的比例混合而成。
一种Co-SiC-Mo涂层材料的制备方法,所述方法步骤如下:将Co、SiC、Mo利用气雾化法制成纳米球后,并采用活性剂保护法混合辅料制得纳米粉末,在利用等离子喷涂工艺在工件表面形成Co-SiC-Mo涂层。
实施例三:
一种Co-SiC-Mo涂层材料,包括以下质量百分比的组分:
Co占27%,SiC占62%,Mo占6%,辅料占5%。
所述辅料由Ni、Fe按照1︰2的比例混合而成。
一种Co-SiC-Mo涂层材料的制备方法,所述方法步骤如下:将Co、SiC、Mo利用气雾化法制成纳米球后,并采用活性剂保护法混合辅料制得纳米粉末,在利用等离子喷涂工艺在工件表面形成Co-SiC-Mo涂层。
实施例四:
一种Co-SiC-Mo涂层材料,包括以下质量百分比的组分:
Co占25%,SiC占65%,Mo占6%,辅料占4%。
所述辅料由Ni、Fe按照1︰2的比例混合而成。
一种Co-SiC-Mo涂层材料的制备方法,所述方法步骤如下:将Co、SiC、Mo利用气雾化法制成纳米球后,并采用活性剂保护法混合辅料制得纳米粉末,在利用等离子喷涂工艺在工件表面形成Co-SiC-Mo涂层。
为了论证本发明的实际效果和性能,特采用等离子技术在模具上制得Co-SiC-Mo涂层,将实施例一至实施例四实施后,分别测试了结合强度、显微硬度、气孔率以及抗磨粒磨损性能,并利用XRD对涂层进行了相结构分析。实验结果如下:
编号 | 孔隙率(AREA%) | 结合强度(MPa) | 显微硬度(HV) |
实施例一 | 0.569 | 77.5 | 1270 |
实施例二 | 0.678 | 75.7 | 1278 |
实施例三 | 0.618 | 73.2 | 1265 |
实施例四 | 0.585 | 74.3 | 1354 |
平均值 | 0.613 | 75.2 | 1292 |
对比组 | 1.177 | 14.4 | 567 |
其中,对比组为普通的涂层。
磨损性能试验数据如下:
编号 | 磨损前(g) | 磨损后(g) | 磨损量(mg) |
实施例一 | 58.6365 | 58.6352 | 13 |
实施例二 | 58.6379 | 58.6366 | 13 |
实施例三 | 58.6358 | 58.6347 | 11 |
实施例四 | 58.6355 | 58.6344 | 11 |
对比组 | 58.7978 | 58.7769 | 210 |
参照图1并结合上述实验对比数据可知,有片状或条状,但分布均匀、颗粒完整具有较好的组织结构和较好的宏观性能。经过不同比例的配比可以使Ni-SiC-Mo涂层的硬度达到HRC58,具有高的硬度和抗磨损性能。涂层韧性、结合度高,极大的提升了涂层的堆积厚度。此纳米材料优于传统涂层材料,硬度高、耐磨性好,与传统合金材料相比有着较大的进步。这表明制备的Ni-SiC-Mo涂层具有优异的抗磨粒磨损性能,可广泛应用于工业领域。
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,本发明不受步骤实施例的限制,步骤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 (3)
1.一种Co-SiC-Mo涂层材料,其特征在于:包括以下质量百分比的组分:
Co占18%~27%,SiC占58%~72%,Mo占4%~6%,辅料占2%~5%。
2.根据权利要求1所述的一种Co-SiC-Mo涂层材料,其特征在于:所述辅料由Ni、Fe按照1︰2的比例混合而成。
3.根据权利要求1所述的一种Co-SiC-Mo涂层材料的制备方法,其特征在于:所述方法步骤如下:将Co、SiC、Mo利用气雾化法制成纳米球后,并采用活性剂保护法混合辅料制得纳米粉末,在利用等离子喷涂工艺在工件表面形成Co-SiC-Mo涂层。
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---|---|---|---|---|
US20030180565A1 (en) * | 2000-09-21 | 2003-09-25 | Christian Herbst-Dederichs | Thermally applied coating for piston rings, consisting of mechanically alloyed powders |
CN104451510A (zh) * | 2014-10-30 | 2015-03-25 | 安徽鼎恒再制造产业技术研究院有限公司 | 一种Ni-SiC纳米涂层及其制备方法 |
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2015
- 2015-06-24 CN CN201510354582.8A patent/CN104928610A/zh active Pending
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