CN109207899A - 一种新型耐腐蚀超音速火焰喷涂粉末 - Google Patents

一种新型耐腐蚀超音速火焰喷涂粉末 Download PDF

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马英喆
李星
岳庚新
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Abstract

本发明公开了一种新型耐腐蚀超音速火焰喷涂粉末，属于超音速火焰喷涂技术，其化学组成成分和各组分质量比重为：Cr：12.5‑13.5％，Al：8.0‑9.0％，Cu：4.5‑5.5％，Co：2.7‑3.7％，B：1.6‑2.0％，Si：≤2.0％，Y：0.04‑0.06％，Fe：4.8‑5.8％，O：7.0‑8.0％，其余为Ni及不可避免的杂。该粉末为粒度为25‑35μm和55‑65μm的混合球状粉末材料。该粉末经超音速火焰喷涂后所形成涂层的孔隙率≤0.8％，结合力＞80MPa，耐腐蚀性能优良。在35℃温度，pH值为7的环境中，按照ASTMB117盐雾试验标准进行中性盐雾试验后1200小时未见腐蚀锈斑。

Description

一种新型耐腐蚀超音速火焰喷涂粉末
技术领域
本发明涉及超音速火焰喷涂技术，具体涉及一种新型耐腐蚀超音速火焰喷涂粉末。
背景技术
超音速火焰喷涂技术作为一种有效的替代镀硬铬方法已成功应用于煤炭矿山、石油石化、电力、冶金、军工、造纸、交通运输、航空航天等领域，其原理是将助燃气体和燃料在燃烧室中连续燃烧，并利用高压将燃烧的火焰通过连接燃烧室出口的膨胀喷嘴高速喷出，同时送入喷涂粉末，被送入高速射流中的粉末材料被加热、加速后喷射到受体表面并形成涂层，达到隔离与保护的作用。超音速火焰喷涂设备费用低，占空间率小，工艺简单，工效高，采用这种技术制备的涂层沉积速率快、厚度均匀，并具有致密度高、结合强度高、绿色无污染等特点，同时，超音速火焰喷涂技术具有机动性好、现场修复能力强等特点，并且对工件尺寸无要求限制。
形成涂层的粉末材料是超音速火焰喷涂技术的关键，镍基合金粉末熔点低，成球性好，流动性好，具有良好的抗冲击、抗氧化腐蚀、耐高温、耐磨损等性能，同时，其对多种基体、颗粒有较强的润滑能力，镍基粉末材料被广泛的应用在超音速火焰喷涂技术中。专利《WC-Co-Cr热喷涂粉末及其制备方法和用途》(专利号CN103225053A)中提供的粉体耐酸腐蚀性能良好但制粉工艺复杂，材料成本高，因此，制备一种低成本耐腐蚀性能优良的超音速火焰喷涂粉末对热喷涂领域发展和工业化应用十分重要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型耐腐蚀超音速火焰喷涂粉末，已提高现有技术中涂层粉末材料的耐腐蚀性。
本发明采用的技术方案为：一种新型耐腐蚀超音速火焰喷涂粉末，其特征在于，其化学组成成分和各组分质量比重为：Cr：12.5-13.5％，Al：8.0-9.0％，Cu：4.5-5.5％，Co：2.7-3.2％，B：1.8-2.0％，Si：≤2.0％，Y：0.04-0.06％，Fe：4.8-5.8％，O：1.1-1.3％，其余为Ni及不可避免的杂质。
进一步地，所述的新型耐腐蚀超音速火焰喷涂粉末，其特征在于，所述化学组成成分中B和Si含量比为：≤1，Co和O的含量比为：2.46∶1。
进一步地，所述的新型耐腐蚀超移速火焰喷涂粉末，其特征在于，该粉末材料经球磨法制得，球磨转速为400-450r/min，球磨时间为12-14小时，所制得粉末经筛分后为粒度为25-35μm和55-65μm的混合球状粉末材料，体积混合比为：2∶1。
本发明的有益效果是：本发明提供了一种新型耐腐蚀超音速火焰喷涂粉末，该粉末利用超音速火焰喷涂设备喷涂在经表面处理过的以40硅钢为材质的液压支柱立柱基体表面后所形成涂层的孔隙率≤0.8％，结合力＞70MPa，耐腐蚀性能优良，在35℃温度，pH为7的环境中，按照ASTMB117盐雾试验标准进行中性盐雾试验后1200小时未见腐蚀锈斑。
具体实施方法
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体的实施例，对本发明进一步详细说明。
实施例1
一种新型耐腐蚀超音速火焰喷涂粉末，其特征在于，其化学组成成分和各组分质量比重为：Cr：12.5％，Al：8.0％，Cu：4.5％，Co：2.7％，B：1.8％，Si：1.8％，Y：0.04％，Fe：4.8％，O：1.1％，其余为Ni及不可避免的杂质。
所述的新型耐腐蚀超移速火焰喷涂粉末，其特征在于，该粉末材料经球磨法制得，球磨转速为400r/min，球磨时间为14小时，所制得粉末经筛分后为粒度为25-35μm和55-65μm的混合球状粉末材料，体积混合比为：2∶1。
该粉末利用超音速火焰喷涂设备喷涂在经表面处理过的以40硅钢为材质的液压支柱立柱基体表面后所形成涂层的孔隙率0.63％，结合力为88MPa，耐腐蚀性能优良，在35℃温度，pH为7的环境中，按照ASTMB117盐雾试验标准进行中性盐雾试验后1240小时出现腐蚀锈斑。喷涂工艺参数为：氧气-燃料流量比为2.18，喷涂距离为360mm，送粉量为90g/min，喷涂速度400mm/min，喷涂厚度150μm。
实施例2
一种新型耐腐蚀超音速火焰喷涂粉末，其特征在于，其化学组成成分和各组分质量比重为：Cr：13.5％，Al：9.0％，Cu：5.5％，Co：3.2％，B：2.0％，Si：2.0％，Y：0.06％，Fe：5.8％，O：1.3％，其余为Ni及不可避免的杂质。
进一步地，所述的新型耐腐蚀超移速火焰喷涂粉末，其特征在于，该粉末材料经球磨法制得，球磨转速为450r/min，球磨时间为12小时，所制得粉末经筛分后为粒度为25-35μm和55-65μm的混合球状粉末材料，体积混合比为：2∶1。
该粉末利用超音速火焰喷涂设备喷涂在经表面处理过的以40硅钢为材质的液压支柱立柱基体表面后所形成涂层的孔隙率0.72％，结合力83MPa，耐腐蚀性能优良在35℃温度，pH为7的环境中，按照ASTMB117盐雾试验标准进行中性盐雾试验后1300小时出现腐蚀锈斑。喷涂工艺参数为：氧气-燃料流量比为2.18，喷涂距离为360mm，送粉量为90g/min，喷涂速度400mm/min，喷涂厚度150μm。
实施例3
一种新型耐腐蚀超音速火焰喷涂粉末，其特征在于，其化学组成成分和各组分质量比重为：Cr：13.0％，Al：8.5％，Cu：5.0％，Co：3.0％，B：1.9％，Si：1.9％，Y：0.05％，Fe：5.3％，O：1.2％，其余为Ni及不可避免的杂质。
进一步地，所述的新型耐腐蚀超移速火焰喷涂粉末，其特征在于，该粉末材料经球磨法制得，球磨转速为425r/min，球磨时间为13小时，所制得粉末经筛分后为粒度为25-35μm和55-65μm的混合球状粉末材料，体积混合比为：2∶1。
该粉末利用超音速火焰喷涂设备喷涂在经表面处理过的以40硅钢为材质的液压支柱立柱基体表面后所形成涂层的孔隙率0.68％，结合力85MPa，耐腐蚀性能优良在35℃温度，pH为7的环境中，按照ASTMB117盐雾试验标准进行中性盐雾试验后1270小时出现腐蚀锈斑。喷涂工艺参数为：氧气-燃料流量比为2.18，喷涂距离为360mm，送粉量为90g/min，喷涂速度400mm/min，喷涂厚度150μm。
以上所述仅为本发明的较优实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明的内容所作的等效结构、等效流程变换，或直接、间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (3)

1.一种新型耐腐蚀超音速火焰喷涂粉末，其特征在于，其化学组成成分和各组分质量比重为：Cr：12.5-13.5％，Al：8.0-9.0％，Cu：4.5-5.5％，Co：2.7-3.2％，B：1.8-2.0％，Si：≤2.0％，Y：0.04-0.06％，Fe：4.8-5.8％，O：1.1-1.3％，其余为Ni及不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的新型耐腐蚀超音速火焰喷涂粉末，其特征在于，所述化学组成成分中B和Si含量比为：≤1，Co和O的含量比为：2.46∶1。
3.根据权利要求2所述的新型耐腐蚀超移速火焰喷涂粉末，其特征在于，该粉末材料经球磨法制得，球磨转速为400-450r/min，球磨时间为12-14小时，所制得粉末经筛分后为粒度为25-35μm和55-65μm的混合球状粉末材料，体积混合比为：2∶1。
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