CN116083835A - 一种耐磨自润滑复合涂层材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种耐磨自润滑复合涂层材料及其制备方法。该涂层材料的原材料包括Cr3C2‑NiCr和添加量为15‑25wt％的固体自润滑剂。所述的固体自润滑剂包括BaF2和/或Mo。制备方法为：采用超音速空气燃料火焰喷涂(HVAF)将Cr3C2‑NiCr和固体自润滑剂沉积在金属基体上，获得耐磨自润滑Cr3C2‑NiCr复合涂层材料。与现有技术相比，本发明相比于传统Cr3C2‑NiCr耐磨涂层具有更优异的高温耐磨性，和更低的摩擦系数，且结构致密，成分均匀。
Description
技术领域
本发明涉及高温耐磨涂层材料领域，具体涉及一种耐磨自润滑复合涂层材料及其制备方法。
背景技术
随着现代工业的发展，许多装备制造、汽车工业、航空航天等领域都要求材料能在高温、高速、重载等极端工况下长期稳定服役，如航空发动机，地面燃气轮机都处于高温环境(200-1100℃)，汽车涡轮增压器中的精密零部和航天飞机轴承表面温度也可达650℃以上。受单一材料性能限制，目前尚未有材料能在承载和耐高温的同时，满足耐磨性的要求，因此高温摩擦磨损导致的设备部件失效问题越来越突出。表面高温耐磨涂层材料的应用不仅可以提供良好的摩擦学性能，减少零部件高温摩擦磨损，同时也不会对零部件整体造成影响。
研究表明金属陶瓷耐磨材料具有金属的韧性和延展性，同时兼有陶瓷材料的硬度和耐腐蚀性，不仅可以加工成在高温腐蚀环境下使用的机械零件，还可以用热喷涂的方法在需要保护的工件上制备成涂层。目前，应用最为广泛高温耐磨金属陶瓷为Cr3C2-NiCr基复合材料。但此类材料在500-800℃环境使用时，摩擦因数较高(0.4-0.5)，磨损率在10-5mm3/Nm数量级，为进一步提高高温耐磨性能，就需靠固体润滑剂来实现材料的有效自润滑，进一步降低Cr3C2-NiCr基复合材料的摩擦系数和磨损率。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷中的至少一个而提供一种具有更优良的高温耐磨性、具有均匀组织结构的耐磨自润滑复合涂层材料及其制备方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
高温耐磨涂层主要通过超音速氧气燃料火焰喷涂(HVOF)或超音速空气燃料火焰喷涂(HVAF)将粉末沉积在金属基体上。HVOF喷涂技术制备的涂层结构均匀，但较高的火焰温度会增加涂层的内氧化，减少碳化物的含量，进而降低涂层耐磨性能。目前HVAF喷涂技术已被用来制备高温耐磨涂层，并且结构致密，氧化程度低。因此通过该技术，制备出厚度可控，成分结构均匀的耐磨自润滑Cr3C2-NiCr基复合涂层，对高温耐磨材料在航空航天和其他技术领域具有非常大的应用和研究价值，具体方案如下：
一种耐磨自润滑Cr3C2-NiCr复合涂层材料，该涂层材料的原材料包括Cr3C2-NiCr和添加量为15-25wt％的固体自润滑剂。
进一步地，所述的固体自润滑剂包括BaF2和/或Mo。
进一步地，所述的原材料包括以下质量百分比组分：
Cr3C2-NiCr 80-85％
Mo 10-15％
BaF2 5-10％。
进一步地，所述的Cr3C2-NiCr、Mo和BaF2的粒径分别为15-38μm、10-30μm和10-30μm。
一种如上所述耐磨自润滑Cr3C2-NiCr复合涂层材料的制备方法，该方法为：采用超音速空气燃料火焰喷涂(HVAF)将Cr3C2-NiCr和固体自润滑剂沉积在金属基体上，获得耐磨自润滑Cr3C2-NiCr复合涂层材料。
进一步地，该方法包括以下步骤：
通过机械合金化的方法制备耐磨自润滑Cr3C2-NiCr复合粉末；
通过超音速空气燃料火焰喷涂将耐磨自润滑Cr3C2-NiCr复合粉末沉积在金属基体表面。
进一步地，所述的机械合金化方法为行星球磨法。
进一步地，球磨时，磨球为Al2O3，球料比为(2-3):1，球磨介质为乙醇，球磨转速为200-400r/min，球磨时间为4-6小时，球磨后在70-100℃下干燥。
进一步地，采用超音速空气燃料火焰喷涂时，喷涂表面温度控制在100℃以下。
进一步地，采用超音速空气燃料火焰喷涂时，喷枪与金属基体的间距为200-230mm，喷枪移动速度为1500-2000mm/s，送粉转速2-4r/min，丙烷压力为78-83PSI，空气压力为85-87PSI，氢气压力15-17PSI，氮气压力35-40PSI，涂层厚度控制在200-250μm。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)本发明采用的Mo和BaF2固体自润滑剂掺杂的复合涂层具有更优良的高温耐磨性，制备耐磨自润滑复合涂层具有均匀的组织结构；
(2)本发明中制备的耐磨自润滑复合涂层的摩擦系数和磨损率均低于传统Cr3C2-NiCr涂层，说明本发明中的耐磨自润滑复合涂层在高温下具有更优异的耐磨性能。
附图说明
图1为实施例1中制备的耐磨自润滑涂层截面扫面电镜图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
一种耐磨自润滑复合涂层材料及其制备方法，在原始粉末中添加了BaF2和Mo作为固体自润滑剂，并采用超音速空气燃料火焰喷涂将上述原始粉末沉积在金属基体(金属基体一般为不锈钢)上获得耐磨自润滑复合涂层，采用以下步骤：
(1)首先通过机械合金化的方法制备耐磨自润滑Cr3C2-NiCr复合粉末；复合粉末包括三种成分，分别为Cr3C2-NiCr粉，Mo粉和BaF2粉。其特征在于三种粉末的重量百分含量分别为80-85％、10-15％和5-10％，三种粉末的粒径分别为15-38μm、10-30μm和10-30μm，机械合金化的方法采用行星球磨法。其特征在于磨球为Al2O3，球料比为(2-3):1，球磨介质为乙醇，球磨转速为200-400r/min，球磨时间为4-6小时。球磨后的粉末放入干燥箱中烘干，温度为70-100℃。
(2)通过超音速空气燃料火焰喷涂将步骤(1)中制备的粉末沉积在需要被保护的金属基体表面。采用超音速空气燃料火焰喷涂时，喷涂表面温度控制在100℃以下，喷枪与金属基体的间距为200-230mm，喷枪移动速度为1500-2000mm/s，送粉转速2-4r/min，丙烷压力为80-83PSI，空气压力为85-87PSI，氢气压力15-17PSI，氮气压力35-40PSI，涂层厚度控制在200-250μm。该耐磨自润滑涂层相比于传统Cr3C2-NiCr耐磨涂层具有更优异的高温耐磨性，和更低的摩擦系数，且结构致密，成分均匀。
实施例1
一种耐磨自润滑复合涂层材料及其制备方法，具体如下：
(1)首先采用行星球磨的方法制备复合粉末，Cr3C2-NiCr粉，Mo粉和BaF2粉的重量百分含量分别为85％，10％和5％，粒径分别为15-38μm、10-30μm和10-30μm。球料比为2:1，球磨介质为乙醇，球磨转速为400转/min，球磨时间为6小时。球磨后，放入80℃干燥箱中烘干。
(2)采用超音速空气燃料火焰喷涂将制备的复合粉末喷涂在金属基体表面，喷涂表面温度控制在100℃以下，喷枪与金属基体的间距为210mm，喷枪移动速度为2000mm/s，送粉转速2r/min，丙烷压力78PSI，空气压力为85PSI，氢气压力15PSI，氮气压力35PSI，涂层厚度控制在250μm。
图1为制备的耐磨自润滑涂层截面扫面电镜图。图中灰白色区域NiCr粘结相(黑色箭头所指)，块状灰黑色为Cr3C2颗粒(白色箭头所指)，黑色区域为孔洞。图中可以看到涂层孔隙率较低，且没有明显裂纹和分层，表明喷涂过程中熔融粉末得到了充分变形和结合。BaF2和Mo由于添加量相对较低，并未在涂层截面形貌中观察到，这说明BaF2和Mo在复合材料里均匀分布，未产生聚集。
为了实现高温下Cr3C2-NiCr复合材料实现更优异的耐磨性能，配方中添加了Mo或Ba2F等自润滑材料，与现有自润滑材料相比，如石墨、二硫化钼，金属材料Cu，Pb等，高温下，比如600-900℃不发生氧化且不产生黏着效应，材料性质也不会发生改变。若将自润滑材料替换为现有自润滑材料，会导致下Cr3C2-NiCr复合材料摩擦系数上升，磨损加剧。
实施例2
一种耐磨自润滑复合涂层材料及其制备方法，具体如下：
(1)首先采用行星球磨的方法制备复合粉末，Cr3C2-NiCr粉，Mo粉和BaF2粉的重量百分含量分别为85％，10％和5％，粒径分别为15-38μm、10-30μm和10-30μm。球料比为2:1，球磨介质为乙醇，球磨转速为400转/min，球磨时间为6小时。球磨后，放入80℃干燥箱中烘干。
(2)采用超音速空气燃料火焰喷涂将制备的复合粉末喷涂在金属基体表面，喷涂表面温度控制在100℃以下，喷枪与金属基体的间距为210mm，喷枪移动速度为2000mm/s，送粉转速2r/min，丙烷压力为80PSI，空气压力为85PSI，氢气压力15PSI，氮气压力35PSI，涂层厚度控制在250μm
实施例3
一种耐磨自润滑复合涂层材料及其制备方法，具体如下：
(1)首先采用行星球磨的方法制备复合粉末，Cr3C2-NiCr粉，Mo粉和BaF2粉的重量百分含量分别为85％，10％和5％，粒径分别为15-38μm、10-30μm和10-30μm。球料比为2:1，球磨介质为乙醇，球磨转速为400转/min，球磨时间为6小时。球磨后，放入80℃干燥箱中烘干。
(2)采用超音速空气燃料火焰喷涂将制备的复合粉末喷涂在金属基体表面，喷涂表面温度控制在100℃以下，喷枪与金属基体的间距为210mm，喷枪移动速度为2000mm/s，送粉转速2r/min，丙烷压力为81PSI，空气压力为85PSI，氢气压力15PSI，氮气压力35PSI，涂层厚度控制在250μm。
实施例4
一种耐磨自润滑复合涂层材料及其制备方法，具体如下：
(1)首先采用行星球磨的方法制备复合粉末，Cr3C2-NiCr粉，Mo粉和BaF2粉的重量百分含量分别为85％，10％和5％，粒径分别为15-38μm、10-30μm和10-30μm。球料比为2:1，球磨介质为乙醇，球磨转速为400转/min，球磨时间为6小时。球磨后，放入80℃干燥箱中烘干。
(2)采用超音速空气燃料火焰喷涂将制备的复合粉末喷涂在金属基体表面，喷涂表面温度控制在100℃以下，喷枪与金属基体的间距为210mm，喷枪移动速度为2000mm/s，送粉转速2r/min，丙烷压力为83PSI，空气压力为85PSI，氢气压力15PSI，氮气压力35PSI，涂层厚度控制在250μm。
对照组
与实施例1的区别在于，对照组为不添加Mo粉和BaF2粉的Cr3C2-NiCr复合涂层，涂层制备方法与实施例1相同。
对本发明中制备的涂层进行耐磨性能测试，得到的结果如下。摩擦磨损测试在HT1000型球盘式摩擦磨损试验机上测试，摩擦副为Si3N4陶瓷球，直径为6mm，滑动线速度为0.2m/s，磨损半径5mm，载荷为10N，测试时间为30min。
从表中可以看出，本发明中制备的耐磨自润滑复合涂层的摩擦系数和磨损率均低于传统Cr3C2-NiCr涂层，说明本发明中的耐磨自润滑复合涂层在高温下具有更优异的耐磨性能。
本发明中，丙烷压力关系到火焰温度并直接影响涂层结构和性能。表中测试结果表明，实施例1中丙烷压力小，火焰温度较低，制备的涂层硬度较低，磨损率较高；实施例4中丙烷压力过高，火焰温度高，但涂层硬度最低，磨损率最高。结合以上可知，本发明中需要严格控制喷涂过程中丙烷压力，才能获得致密度较高的得涂层，保证涂层性能。此外，还需要控制喷涂温度，若温度太高，比如超过200℃，会严重影响涂层沉积在基体上的效率。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (10)
1.一种耐磨自润滑Cr3C2-NiCr复合涂层材料，其特征在于，该涂层材料的原材料包括Cr3C2-NiCr和添加量为15-25wt％的固体自润滑剂。
2.根据权利要求1所述的一种耐磨自润滑Cr3C2-NiCr复合涂层材料，其特征在于，所述的固体自润滑剂包括BaF2和/或Mo。
3.根据权利要求1或2所述的一种耐磨自润滑Cr3C2-NiCr复合涂层材料，其特征在于，所述的原材料包括以下质量百分比组分：
Cr3C2-NiCr 80-85％
Mo 10-15％
BaF2 5-10％。
4.根据权利要求3所述的一种耐磨自润滑Cr3C2-NiCr复合涂层材料，其特征在于，所述的Cr3C2-NiCr、Mo和BaF2的粒径分别为15-38μm、10-30μm和10-30μm。
5.一种如权利要求1-4任一项所述耐磨自润滑Cr3C2-NiCr复合涂层材料的制备方法，其特征在于，该方法为：采用超音速空气燃料火焰喷涂将Cr3C2-NiCr和固体自润滑剂沉积在金属基体上，获得耐磨自润滑Cr3C2-NiCr复合涂层材料。
6.根据权利要求5所述的一种耐磨自润滑Cr3C2-NiCr复合涂层材料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
通过机械合金化的方法制备耐磨自润滑Cr3C2-NiCr复合粉末；
通过超音速空气燃料火焰喷涂将耐磨自润滑Cr3C2-NiCr复合粉末沉积在金属基体表面。
7.根据权利要求6所述的一种耐磨自润滑Cr3C2-NiCr复合涂层材料的制备方法，其特征在于，所述的机械合金化方法为行星球磨法。
8.根据权利要求7所述的一种耐磨自润滑Cr3C2-NiCr复合涂层材料的制备方法，其特征在于，球磨时，磨球为Al2O3，球料比为(2-3):1，球磨介质为乙醇，球磨转速为200-400r/min，球磨时间为4-6小时，球磨后在70-100℃下干燥。
9.根据权利要求6所述的一种耐磨自润滑Cr3C2-NiCr复合涂层材料的制备方法，其特征在于，采用超音速空气燃料火焰喷涂时，喷涂表面温度控制在100℃以下。
10.根据权利要求6所述的一种耐磨自润滑Cr3C2-NiCr复合涂层材料的制备方法，其特征在于，采用超音速空气燃料火焰喷涂时，喷枪与金属基体的间距为200-230mm，喷枪移动速度为1500-2000mm/s，送粉转速2-4r/min，丙烷压力为78-83PSI，空气压力为85-87psi，氢气压力15-17PSI，氮气压力35-40PSI，涂层厚度控制在200-250μm。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117966073A (zh) * | 2024-02-04 | 2024-05-03 | 中机凯博表面技术江苏有限公司 | 一种自密封耐磨涂层及其制备方法 |
| CN118326317A (zh) * | 2024-04-19 | 2024-07-12 | 扬州大学 | 一种双相纳米颗粒增强合金耐磨涂层的制备方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101724803A (zh) * | 2008-10-16 | 2010-06-09 | 北京有色金属研究总院 | 一种高温耐磨自润滑涂层用复合粉体的制备方法 |
| CN103074561A (zh) * | 2012-12-11 | 2013-05-01 | 北京矿冶研究总院 | 一种宽温域自润滑涂层材料及其制备方法 |
| CN112281151A (zh) * | 2020-10-30 | 2021-01-29 | 遵义市欣茂汇机电有限公司 | 一种耐磨涂层低温超音速喷涂装置及方法 |
-
2022
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101724803A (zh) * | 2008-10-16 | 2010-06-09 | 北京有色金属研究总院 | 一种高温耐磨自润滑涂层用复合粉体的制备方法 |
| CN103074561A (zh) * | 2012-12-11 | 2013-05-01 | 北京矿冶研究总院 | 一种宽温域自润滑涂层材料及其制备方法 |
| CN112281151A (zh) * | 2020-10-30 | 2021-01-29 | 遵义市欣茂汇机电有限公司 | 一种耐磨涂层低温超音速喷涂装置及方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 赵晓龙: "碳化铬镍铬基高温耐磨材料的制备和摩擦学性能研究", 中国优秀硕士学位论文全文数据库工程科技I辑, vol. 2020, no. 6, 15 June 2020 (2020-06-15) * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117966073A (zh) * | 2024-02-04 | 2024-05-03 | 中机凯博表面技术江苏有限公司 | 一种自密封耐磨涂层及其制备方法 |
| CN118326317A (zh) * | 2024-04-19 | 2024-07-12 | 扬州大学 | 一种双相纳米颗粒增强合金耐磨涂层的制备方法 |
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