CN106399900A - 一种铝合金超音速火焰喷涂Si‑Cr‑B‑W‑Al耐磨涂层的方法 - Google Patents

一种铝合金超音速火焰喷涂Si‑Cr‑B‑W‑Al耐磨涂层的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106399900A
CN106399900A CN201611015252.7A CN201611015252A CN106399900A CN 106399900 A CN106399900 A CN 106399900A CN 201611015252 A CN201611015252 A CN 201611015252A CN 106399900 A CN106399900 A CN 106399900A
Authority
CN
China
Prior art keywords
aluminum alloy
wear
base material
alloy base
aluminum
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
CN201611015252.7A
Other languages
English (en)
Inventor
张达明
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.)
Wuxi Mingsheng Textile Machinery Co Ltd
Original Assignee
Wuxi Mingsheng Textile Machinery 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 Wuxi Mingsheng Textile Machinery Co Ltd filed Critical Wuxi Mingsheng Textile Machinery Co Ltd
Priority to CN201611015252.7A priority Critical patent/CN106399900A/zh
Publication of CN106399900A publication Critical patent/CN106399900A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C21/00—Alloys based on aluminium
    • C22C21/02—Alloys based on aluminium with silicon as the next major constituent

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Coating By Spraying Or Casting (AREA)

Abstract

本发明公开了一种铝合金超音速火焰喷涂Si‑Cr‑B‑W‑Al耐磨涂层的方法，其包括：(1)将铝合金基材喷砂粗化处理，粗糙度大于Ra25；(2)将喷砂粗化处理后的铝合金基材除去表面杂质；(3)将10‑15wt％Si、2‑6wt％Cr、0.5‑3wt％B、0.5‑2wt％W和余量铝的复合粉末混合均匀，研磨后调配成料浆；(4)将所述料浆均匀的涂覆于铝合金基材表面，在100‑140℃下干燥；(5)采用丙烷气体为燃料，高压氧气为助燃气体，氮气为送粉气，在喷砂粗化后的铝合金基材表面进行超音速火焰喷涂，喷涂厚度为700‑800μm，得到熔覆于铝合金表面的Si‑Cr‑B‑W‑Al耐磨涂层。本发明通过超音速喷涂，在铝合金表面熔覆一层Si‑Cr‑B‑W‑Al耐磨涂层，其硬度大于330HV0.2，较基体铝合金性能提高5倍以上。大大增加了铝合金的耐磨性能。

Description

一种铝合金超音速火焰喷涂Si-Cr-B-W-Al耐磨涂层的方法
技术领域
本发明涉及材料技术领域，尤其涉及一种铝合金超音速火焰喷涂Si-Cr-B-W-Al耐磨涂层的方法。
背景技术
材料学科学家及工程技术人员一直对铝基材料进行不断深入的研究，铝基材料也由传统的铸造铝合金发展到改性铝合金和铝基复合材料。铝基复合材料使得铝合金的耐磨性和强度等综合机械性能到了大幅度提高。然而，铝基材料熔点低、硬度低和耐磨性差的缺陷仍没有得到根本的克服，这在很大程度上限制了铝合金的应用范围。多年来，为了克服铝合金的不足，铝合金的整体改性和表面改性一直是人们努力的方向。
超音速火焰喷涂又称作高速氧燃料喷涂(High Velocity Oxygen Fuel-HVOF)。超音速火焰喷涂是将气态或液态燃料与高压氧气混合后在特定的燃烧室或喷嘴中燃烧，产生的高温、高速的燃烧焰流被用来喷涂。由于燃烧火焰的速度是音速的数倍，目视可见焰流中明亮的“马赫节”，因而一般都称HVOF为超音速火焰喷涂。超音速火焰喷涂是在20世纪80年代研发成功的，与常规火焰喷涂不同的是超音速火焰喷涂采用特殊设计的燃烧室和喷嘴，驱动大流量的燃料并用高压氧气助燃，从而获得了极高速度的燃烧焰流。采用液态燃料的喷枪，又称作高压超音速火焰喷涂(HP-HVOF)，其燃烧压力可达8.2巴，火焰速度7倍音速以上。这类产品的代表是以航空煤油为燃料的JP5000型超音速火焰喷涂系统。
发明内容
本发明的目的在于提出一种铝合金超音速喷涂Si-Cr-B-W-Al耐磨涂层的方法，能够大幅提高铝合金的耐磨性能。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种铝合金超音速火焰喷涂Si-Cr-B-W-Al耐磨涂层的方法，其包括：
(1)将铝合金基材喷砂粗化处理，粗糙度大于Ra25；
(2)将喷砂粗化处理后的铝合金基材除去表面杂质；
(3)将10-15wt％Si、2-6wt％Cr、0.5-3wt％B、0.5-2wt％W和余量铝的复合粉末混合均匀，研磨后调配成料浆；
(4)将所述料浆均匀的涂覆于铝合金基材表面，在100-140℃下干燥；
(5)采用丙烷气体为燃料，高压氧气为助燃气体，氮气为送粉气，在喷砂粗化后的铝合金基材表面进行超音速火焰喷涂，喷涂时，丙烷压力为0.55-0.7MPa，流量为20-30L/min，氧气压力为0.65-0.7MPa，流量为180-200L/min，氮气压力为0.85-1MPa，流量为18-30L/min，喷涂厚度为700-800μm，得到熔覆于铝合金表面的Si-Cr-B-W-Al耐磨涂层。
本发明通过超音速喷涂，在铝合金表面熔覆一层Si-Cr-B-W-Al耐磨涂层，其硬度大于320HV0.2，较基体铝合金性能提高5倍以上。大大增加了铝合金的耐磨性能。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例1
一种铝合金超音速喷涂Si-Cr-B-W-Al耐磨涂层的方法，其包括：
(1)将铝合金基材喷砂粗化处理，粗糙度大于Ra25；
(2)将喷砂粗化处理后的铝合金基材除去表面杂质；
(3)将10wt％Si、2wt％Cr、0.5wt％B、0.5wt％W和余量铝的复合粉末混合均匀，研磨后调配成料浆；
(4)将所述料浆均匀的涂覆于铝合金基材表面，在100℃下干燥；
(5)采用丙烷气体为燃料，高压氧气为助燃气体，氮气为送粉气，在喷砂粗化后的铝合金基材表面进行超音速火焰喷涂，喷涂时，丙烷压力为0.55MPa，流量为20L/min，氧气压力为0.65MPa，流量为180L/min，氮气压力为0.85MPa，流量为18L/min，喷涂厚度为700μm，得到熔覆于铝合金表面的Si-Cr-B-W-Al耐磨涂层，得到熔覆于铝合金表面的Si-Cr-B-W-Al耐磨涂层。
本发明通过超音速喷涂，在铝合金表面熔覆一层Si-Cr-B-W-Al耐磨涂层，其硬度为330HV0.2。
实施例2
一种铝合金超音速喷涂Si-Cr-B-W-Al耐磨涂层的方法，其包括：
(1)将铝合金基材喷砂粗化处理，粗糙度大于Ra25；
(2)将喷砂粗化处理后的铝合金基材除去表面杂质；
(3)将15wt％Si、6wt％Cr、3wt％B、2wt％W和余量铝的复合粉末混合均匀，研磨后调配成料浆；
(4)将所述料浆均匀的涂覆于铝合金基材表面，在140℃下干燥；
(5)采用丙烷气体为燃料，高压氧气为助燃气体，氮气为送粉气，在喷砂粗化后的铝合金基材表面进行超音速火焰喷涂，喷涂时，丙烷压力为0.7MPa，流量为30L/min，氧气压力为0.7MPa，流量为200L/min，氮气压力为1MPa，流量为30L/min，喷涂厚度为800μm，得到熔覆于铝合金表面的Si-Cr-B-W-Al耐磨涂层，得到熔覆于铝合金表面的Si-Cr-B-W-Al耐磨涂层。
本发明通过超音速喷涂，在铝合金表面熔覆一层Si-Cr-B-W-Al耐磨涂层，其硬度为337HV0.2。
实施例3
一种铝合金超音速喷涂Si-Cr-B-W-Al耐磨涂层的方法，其包括：
(1)将铝合金基材喷砂粗化处理，粗糙度大于Ra25；
(2)将喷砂粗化处理后的铝合金基材除去表面杂质；
(3)将12wt％Si、4wt％Cr、1wt％B、1wt％W和余量铝的复合粉末混合均匀，研磨后调配成料浆；
(4)将所述料浆均匀的涂覆于铝合金基材表面，在100℃下干燥；
(5)采用丙烷气体为燃料，高压氧气为助燃气体，氮气为送粉气，在喷砂粗化后的铝合金基材表面进行超音速火焰喷涂，喷涂时，丙烷压力为0.6MPa，流量为26L/min，氧气压力为0.67MPa，流量为185L/min，氮气压力为0.90MPa，流量为21L/min，喷涂厚度为760μm，得到熔覆于铝合金表面的Si-Cr-B-W-Al耐磨涂层，得到熔覆于铝合金表面的Si-Cr-B-W-Al耐磨涂层。
本发明通过超音速喷涂，在铝合金表面熔覆一层Si-Cr-B-W-Al耐磨涂层，其硬度大于328HV0.2。
实施例4
一种铝合金超音速喷涂Si-Cr-B-W-Al耐磨涂层的方法，其包括：
(1)将铝合金基材喷砂粗化处理，粗糙度大于Ra25；
(2)将喷砂粗化处理后的铝合金基材除去表面杂质；
(3)将11wt％Si、5wt％Cr、1.6wt％B、0.6wt％W和余量铝的复合粉末混合均匀，研磨后调配成料浆；
(4)将所述料浆均匀的涂覆于铝合金基材表面，在110℃下干燥；
(5)采用丙烷气体为燃料，高压氧气为助燃气体，氮气为送粉气，在喷砂粗化后的铝合金基材表面进行超音速火焰喷涂，喷涂时，丙烷压力为0.62MPa，流量为27L/min，氧气压力为0.68MPa，流量为190L/min，氮气压力为0.95MPa，流量为24L/min，喷涂厚度为720μm，得到熔覆于铝合金表面的Si-Cr-B-W-Al耐磨涂层，得到熔覆于铝合金表面的Si-Cr-B-W-Al耐磨涂层。
本发明通过超音速喷涂，在铝合金表面熔覆一层Si-Cr-B-W-Al耐磨涂层，其硬度大于340HV0.2。

Claims (1)

1.一种铝合金超音速火焰喷涂Si-Cr-B-W-Al耐磨涂层的方法，其包括：
(1)将铝合金基材喷砂粗化处理，粗糙度大于Ra25；
(2)将喷砂粗化处理后的铝合金基材除去表面杂质；
(3)将10-15wt％Si、2-6wt％Cr、0.5-3wt％B、0.5-2wt％W和余量铝的复合粉末混合均匀，研磨后调配成料浆；
(4)将所述料浆均匀的涂覆于铝合金基材表面，在100-140℃下干燥；
(5)采用丙烷气体为燃料，高压氧气为助燃气体，氮气为送粉气，在喷砂粗化后的铝合金基材表面进行超音速火焰喷涂，喷涂时，丙烷压力为0.55-0.7MPa，流量为20-30L/min，氧气压力为0.65-0.7MPa，流量为180-200L/min，氮气压力为0.85-1MPa，流量为18-30L/min，喷涂厚度为700-800μm，得到熔覆于铝合金表面的Si-Cr-B-W-Al耐磨涂层。
CN201611015252.7A 2016-11-18 2016-11-18 一种铝合金超音速火焰喷涂Si‑Cr‑B‑W‑Al耐磨涂层的方法 Pending CN106399900A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611015252.7A CN106399900A (zh) 2016-11-18 2016-11-18 一种铝合金超音速火焰喷涂Si‑Cr‑B‑W‑Al耐磨涂层的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611015252.7A CN106399900A (zh) 2016-11-18 2016-11-18 一种铝合金超音速火焰喷涂Si‑Cr‑B‑W‑Al耐磨涂层的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106399900A true CN106399900A (zh) 2017-02-15

Family

ID=58068327

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611015252.7A Pending CN106399900A (zh) 2016-11-18 2016-11-18 一种铝合金超音速火焰喷涂Si‑Cr‑B‑W‑Al耐磨涂层的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106399900A (zh)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5663124A (en) * 1994-12-09 1997-09-02 Ford Global Technologies, Inc. Low alloy steel powder for plasma deposition having solid lubricant properties
EP0853684A1 (en) * 1995-10-06 1998-07-22 Ford Motor Company Limited Method of depositing composite metal coatings
CN101497978A (zh) * 2008-01-31 2009-08-05 北京赛亿表面工程技术有限公司 一种高铬钼合金电弧喷涂用粉芯丝材
CN101550549A (zh) * 2009-03-30 2009-10-07 湖北工业大学 铝合金表面反应喷涂Al2O3/Al-Si复合涂层及其制法
CN104357748A (zh) * 2014-10-31 2015-02-18 广东电网有限责任公司电力科学研究院 锅炉尾部受热面防护用铁基纳米晶复合涂层及其激光熔覆成型工艺
CN105603418A (zh) * 2013-08-01 2016-05-25 天津大学 利用熔覆粉末在激光熔覆中提高42CrMo钢显微硬度的方法
CN105908018A (zh) * 2016-05-12 2016-08-31 北京矿冶研究总院 一种新型复合热喷涂粉末及制备方法
CN106086579A (zh) * 2016-07-22 2016-11-09 中国人民解放军装甲兵工程学院 抗接触腐蚀的TiAl基合金涂层及其制备方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5663124A (en) * 1994-12-09 1997-09-02 Ford Global Technologies, Inc. Low alloy steel powder for plasma deposition having solid lubricant properties
EP0853684A1 (en) * 1995-10-06 1998-07-22 Ford Motor Company Limited Method of depositing composite metal coatings
CN101497978A (zh) * 2008-01-31 2009-08-05 北京赛亿表面工程技术有限公司 一种高铬钼合金电弧喷涂用粉芯丝材
CN101550549A (zh) * 2009-03-30 2009-10-07 湖北工业大学 铝合金表面反应喷涂Al2O3/Al-Si复合涂层及其制法
CN105603418A (zh) * 2013-08-01 2016-05-25 天津大学 利用熔覆粉末在激光熔覆中提高42CrMo钢显微硬度的方法
CN104357748A (zh) * 2014-10-31 2015-02-18 广东电网有限责任公司电力科学研究院 锅炉尾部受热面防护用铁基纳米晶复合涂层及其激光熔覆成型工艺
CN105908018A (zh) * 2016-05-12 2016-08-31 北京矿冶研究总院 一种新型复合热喷涂粉末及制备方法
CN106086579A (zh) * 2016-07-22 2016-11-09 中国人民解放军装甲兵工程学院 抗接触腐蚀的TiAl基合金涂层及其制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
王丽芬等: "《机械设备维修与安装》", 30 April 2011, 北京：机械工业出版社 *
蔡明伟等: "喷涂工艺对超音速火焰喷涂Al-Cu-Fe-Si准晶合金涂层性能的影响", 《表面技术》 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Lee et al. Correlation between Al2O3 particles and interface of Al–Al2O3 coatings by cold spray
CN100577873C (zh) 制备含有金属基体复合物的耐磨涂层的方法及由其制备的涂层
US9404172B2 (en) Erosion and fatigue resistant blade and blade coating
US9328918B2 (en) Combustion cold spray
Fauchais et al. Thermal and cold spray: Recent developments
CN101711290A (zh) 为涡轮发动机部件上的热障涂层形成粘合层的方法
CN103088282A (zh) 不锈钢表面热喷涂纳米硬质合金-聚氨酯复合涂层的方法
JP5017675B2 (ja) 皮膜の製造方法
CN108531844A (zh) 一种用于h13钢表面防护的稀土氧化物掺杂的抗高温氧化与耐磨涂层的制备方法
Wang et al. Design of a separation device used in detonation gun spraying system and its effects on the performance of WC–Co coatings
CN106399900A (zh) 一种铝合金超音速火焰喷涂Si‑Cr‑B‑W‑Al耐磨涂层的方法
DK2565290T3 (en) Ballistic protection system
CN106282892A (zh) 一种铝合金超音速火焰喷涂Si‑Cr‑Mn‑W‑Al耐磨涂层的方法
CN105296911B (zh) 一种航空发动机磨损拉紧管的喷涂修复方法
JP5574757B2 (ja) 遮熱コーティング部材の製造方法
CN111004991A (zh) 一种热作模具钢高耐磨高耐蚀保护层的制备方法
CN115287575A (zh) 超音速火焰喷涂高结合强度涂层的方法
CN106399901A (zh) 一种铝合金超音速火焰喷涂SiC‑Si‑Cr‑Mn‑Al耐磨涂层的方法
CN106435435A (zh) 一种铝合金超音速火焰喷涂耐磨涂层的方法
CN106282891A (zh) 一种铝合金超音速火焰喷涂SiC‑Si‑Cr‑B‑Al耐磨涂层的方法
US20070092659A1 (en) Method for creating a smooth coating transition zone
Zakeri et al. Effect of powder manufacturing process on characteristics of nanostructured MCrAlY coatings: Dry vs. wet ball milling
US7879459B2 (en) Metallic alloy composition and protective coating
CN106435437A (zh) 一种铝合金超音速火焰喷涂耐磨涂层的方法
CN105256269A (zh) 一种喷涂方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20170215