-Mo涂层材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及热喷涂技术领域，具体说是一种硬质Co-TiO2-Mo涂层材料及其制备方 法。
【背景技术】
[0002] 热喷涂，是将熔融状态的喷涂材料，通过高速气流使其雾化喷射在零件表面上，形 成喷涂层的一种金属表面加工方法。我们把特殊的工作表面叫"涂层"，把制造涂层的工作 方法叫"热喷涂"，它是采用各种热源进行喷涂和喷焊的总称。
[0003] 热喷涂技术具有以下几方面突出优点：1、表面工程和多种复合材料的结合在材料 设计中具有明显的优势；2、可方便地调整材料的化学成分；3、能够动态形成具有特殊结构 性能的复合材料；4、多种材料和多种技术的复合可获得优异的性能。
[0004] 基于此，因此热喷涂材料的研宄是21世纪热喷涂发展的决定性因素，也是热喷涂 技术发展的驱动。
[0005] 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。新型热喷涂材料需 要弥补这些缺陷，采用新工艺、新方法、新配方制得具有高硬度、高耐磨性、高耐腐蚀性，微 观组织结构均匀，综合力学性能优良的材料成为人们迫切的需求。
【发明内容】
[0006] 为了解决传统涂层耐磨性较差，硬度较低等问题，本发明提供一种硬质 Co-TiO2-Mo涂层材料及其制备方法。
[0007] 本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
[0008] -种硬质Co-TiO2-Mo涂层材料，其组分及各组分的质量份数为Co占74-86份、 TiO2占5-14份、Mo占6份、Al 203占1份、微量元素占0. 08-0. 66份，所述Al 203作为添加剂 加入，能提高材料耐磨性和硬度。
[0009] 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。Co作为粉末冶金中的粘结剂能保证硬质合金有一定的韧性。
[0010] Mo的纯金属是银白色，非常坚硬，把少量Mo加到涂层之中，可提高涂层硬度。
[0011] TiO2的粘附性好，涂层不易脱落，且TiO 2的热稳定性好。
[0012] 所述微量元素为C、Mn、Zr、Cu、Gr。所述Zr有耐腐蚀性，且熔点高，能提高涂层综 合性能。所述Gr为石墨稀，石墨稀（Graphene)是一种二维碳材料，是单层石墨稀、双层石 墨烯和少层石墨烯的统称。石墨烯是已知的世上最薄、最坚硬的纳米材料，能显著提高涂层 硬度。
[0013] 一种硬质Co-TiO2-Mo涂层材料的制备方法，包括以下步骤：
[0014] (1)米用气雾化法制得Co-TiO2-Mo的纳米球；
[0015] (2)将步骤（1)中制得的纳米球采用活性剂保护法混合C、Mn、Zr、Cu、Gr制得纳米 粉末。
[0016] 本发明的有益效果是：本发明颗粒完整，具有较好的组织结构和较好的宏观性能。 本发明制成的Co-TiO 2-Mo涂层的硬度可达HRC47,具有一定的硬度和抗磨损性能，结合强 度、抓附力较高，密度可达7. 346g/cm3,喷涂厚度可达3毫米，致密度良好为0. 74,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。
【附图说明】
[0017] 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0018] 图1是本发明在扫描电子显微镜下的组织结构及晶体形貌。
【具体实施方式】
[0019] 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。
[0020] 实施例一：
[0021] 一种硬质Co-TiO2-Mo涂层材料，其组分及各组分的质量份数为Co占74份、TiO 2 占5份、Mo占6份、Al2O3占1份、微量元素占0.08份。
[0022] 所述微量元素为C、Mn、Zr、Cu、Gr。
[0023] -种硬质Co-TiO2-Mo涂层材料的制备方法，包括以下步骤：
[0024] (1)米用气雾化法制得Co-TiO2-Mo的纳米球；
[0025] (2)将步骤⑴中制得的纳米球采用活性剂保护法混合C、Mn、Zr、Cu、Gr制得纳米 粉末。
[0026] 实施例二：
[0027] -种硬质Co-TiO2-Mo涂层材料，其组分及各组分的质量份数为Co占78份、TiO 2 占8份、Mo占6份、Al2O3占1份、微量元素占0.25份。
[0028] 所述微量元素为C、Mn、Zr、Cu、Gr。
[0029] -种硬质Co-TiO2-Mo涂层材料的制备方法，同实施例一。
[0030] 实施例三：
[0031] 一种硬质Co-TiO2-Mo涂层材料，其组分及各组分的质量份数为Co占80份、TiO 2 占12份、Mo占6份、Al2O3占1份、微量元素占0.54份。
[0032] 所述微量元素为C、Mn、Zr、Cu、Gr。
[0033] -种硬质Co-TiO2-Mo涂层材料的制备方法，同实施例一。
[0034] 实施例四：
[0035] 一种硬质Co-TiO2-Mo涂层材料，其组分及各组分的质量份数为Co占86份、TiO 2 占14份、Mo占6份、Al2O3占1份、微量元素占0.66份。
[0036] 所述微量元素为C、Mn、Zr、Cu、Gr。
[0037] -种硬质Co-TiO2-Mo涂层材料的制备方法，同实施例一。
[0038] 采用等离子喷涂技术在以20C〇钢为基体的棍类工件上制得Co-TiO2-Mo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 :
[0039] 表1 Co-TiO2-Mo涂层与20C〇钢基体的性能对比实验结果：
【主权项】
1. 一种硬质Co-TiO 2-Mo涂层材料，其特征在于：其组分及各组分的质量份数为Co占 74-86份、TiO2占5-14份、Mo占6份、Al 203占1份、微量元素占0. 08-0. 66份； 所述微量元素为C、Mn、Zr、Cu、Gr。
2. -种硬质Co-TiO 2-Mo涂层材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤： (1) 米用气雾化法制得Co-TiO2-Mo的纳米球； (2) 将步骤⑴中制得的纳米球采用活性剂保护法混合C、Mn、Zr、Cu、Gr制得纳米粉 末。
【专利摘要】本发明涉及一种硬质Co-TiO2-Mo涂层材料及其制备方法，其组分及各组分的质量百分数为Co占74-86份、TiO2占5-14份、Mo占6份、Al2O3占1份、微量元素占0.08-0.66份，所述微量元素为C、Mn、Zr、Cu、Gr，其制备方法为：采用气雾化法制得Co-TiO2-Mo的纳米球；然后将制得的纳米球采用活性剂保护法混合C、Mn、Zr、Cu、Gr制得纳米粉末。本发明颗粒完整，具有较好的组织结构和较好的宏观性能。本发明制成的Co-TiO2-Mo涂层的硬度达到HRC47，具有一定的硬度和抗磨损性能，结合强度、抓附力较高。
【IPC分类】B22F1-00, B22F9-08
【公开号】CN104874804
【申请号】CN201510233126
【发明人】程敬卿
【申请人】安徽鼎恒再制造产业技术研究院有限公司
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年5月9日