一种Ni60B?ZrO<sub>2</sub>?CaF<sub>2</sub>纳米涂层及其制备方法

文档序号:10680464阅读:656来源:国知局
一种Ni60B?ZrO<sub>2</sub>?CaF<sub>2</sub>纳米涂层及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种Ni60B?ZrO2?CaF2纳米涂层及其制备方法,其组分及各组分的质量份数为Ni占45?55份、ZrO2占35?63份、CaF2占3?8份、微量元素占3?5份;制备方法包括以下步骤:(1)采用干式粉碎法制得Ni60B?ZrO2?CaF2的纳米球;(2)将制得的纳米球采用表面活性剂保护法混合Cr、Ti、B、Fe、Mo制得纳米粉末;(3)将制得的混合物采用等离子喷涂工艺在4Cr13模具钢基体表面制备Ni60B?ZrO2?CaF纳米涂层。本发明与传统合金材料相比硬度有所加强,韧性、结合强度有极大提高,涂层可加厚度也有很大提高,很适合一些工作面比较苛刻,受到重力冲击的工件。
【技术领域】
[0001 ]本发明设及热喷涂材料技术领域,具体说是一种Ni60B-Zr化-CaF2纳米涂层及其制 备方法。 -种N i 60B-Zr〇2-CaF2纳米涂层及其制备方法
【背景技术】
[0002] 热喷涂是指一系列过程,在运些过程中,细微而分散的金属或非金属的涂层材料, W-种烙化或半烙化状态,沉积到一种经过制备的基体表面,形成某种喷涂沉积层。
[0003] 热喷涂技术的应用主要受限于热喷涂材料和工艺设备的发展,随着热喷涂技术的 完善和发展,热喷涂所用材料性能的不足越来越成为制约热喷涂技术发展的瓶颈,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运些缺 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】

[0004] 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M60B-ZK)2- 化F2纳米涂层及其制备方法。
[0005] 本发明所要解决的技术问题采用W下技术方案来实现:
[0006] 一种Ni60B-化化-CaF2纳米涂层,其组分及各组分的质量份数为Ni占45-55份、Zr〇2 占35-63份、化尸2占3-8份、微量兀素占3-5份。
[0007] 所述微量元素为化、1'1、8、化、]?〇,所述化、1'1、8少6、]\1〇的质量配比为35:63:46:50: 38 〇
[000引一种Ni60B-Z;r02-CaF2纳米涂层的制备方法,包括W下步骤:
[0009] (1)采用干式粉碎法制得Ni60B-Zr〇2-CaF2的纳米球。
[0010] (2)将步骤(1)中制得的纳米球采用表面活性剂保护法混合化、1'1、8、化、1〇制得纳 米粉末。
[0011] (3)将步骤(2)中制得的混合物采用等离子喷涂工艺在4Crl3模具钢基体表面制备 Ni60B-Zr〇2-CaF2 纳米涂层。
[0012] 本发明的有益效果是:本发明与传统合金材料相比硬度有所加强,初性、结合强度 有极大提高,涂层可加厚度也有很大提高,很适合一些工作面比较苛刻,受到重力冲击的工 件。
【具体实施方式】
[0013] 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。
[0014] 实施例一;
[0015] 一种M60B-化化-CaF2纳米涂层,其组分及各组分的质量份数为Ni占55份、Zr〇2占 63份XaF2占8份、微量兀素占5份。
[0016] 所述微量元素为化、1'1、8、化、]?〇,所述化、1'1、8少6、]\1〇的质量配比为35:63:46:50: 38 〇
[0017] 一种Ni60B-Z;K)2-CaF2纳米涂层的制备方法,包括W下步骤:
[001引 (1)采用干式粉碎法制得Ni60B-Zr化-CaF2的纳米球;
[0019] (2)将步骤(1)中制得的纳米球采用表面活性剂保护法混合化、1'1、8、化、1〇制得纳 米粉末;
[0020] (3)将步骤(2)中制得的混合物采用等离子喷涂工艺在4Crl3模具钢基体表面制备 Ni60B-Zr〇2-CaF2 纳米涂层。
[0021] 实施例二:
[0022] 一种M60B-化化-CaF2纳米涂层,其组分及各组分的质量份数为Ni占45份、Zr〇2占 35份、&F2占3份、微量兀素占3份。
[0023] 所述微量元素为化、1'1、8、化、]?〇,化、1'1、8、化、]\1〇的质量配比为35:63:46:50:38。
[0024] 一种Ni60B-Zr化-CaF2纳米涂层的制备方法,与实施例一相同。
[0025] 实施例
[00%] -种M60B-化化-CaF2纳米涂层,其组分及各组分的质量份数为Ni占50份、Zr〇2占 45份、&F2占5份、微量元素占4份。
[0027] 所述微量元素为化、1'1、8、化、]?〇,化、1'1、8、化、]\1〇的质量配比为35:63:46:50:38。
[0028] 一种Ni60B-Zr化-CaF2纳米涂层的制备方法,与实施例一相同。
[00巧]采用等离子喷涂技术在4吐13模具钢基体上制得M60B-化化-CaF2纳米涂层,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W及抗磨粒磨损性能 对比实验结果见表1:
[0030] 表1 Ni60B-Zr化-CaF2纳米涂层与无涂层4化13模具钢基体性能对比实验结果:
[0031]
[0033] 采用等离子喷涂技术在4吐13模具钢基体上制得M60B-化化-CaF2涂层,带有所述 涂层的基体与无所述涂层的基体的磨损量对比实验结果见表2:
[0034] 表2 Ni60B-Zr化-CaF2纳米涂层与4化13模具钢基体的磨损量对比实验结果:
[0035]

[0036] 由表1和表2可见,Ni60B-Zr〇2-CaF2纳米涂层的综合性能优异,耐磨性好。
[0037] W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,本发明不受上述实施例的限制,上述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,运些变化和 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。
【主权项】
1. 一种Ni60B-Zr〇2-CaF2纳米涂层,其特征在于:其组分及各组分的质量份数为Ni占45-55份、Zr0 2占35-63份、CaF2占3-8份、微量元素占3-5份; 所述微量元素为〇、11、8、?6、]\1〇,所述0、11、8、?6、]\1〇的质量配比为35:63:46 :50:38。2. -种Ni60B-Zr02-CaF2纳米涂层的制备方法,其特征在于:包括以下步骤: (1) 采用干式粉碎法制得Ni60B-Zr02-CaF2的纳米球; (2) 将步骤(1)中制得的纳米球采用表面活性剂保护法混合&、1^、8、?6、1〇制得纳米粉 末; (3) 将步骤(2)中制得的混合物采用等离子喷涂工艺在4Crl3模具钢基体表面制备 Ni60B-Zr02-CaF2 纳米涂层。
【文档编号】C23C4/134GK106048491SQ201610663117
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年8月13日 公开号201610663117.7, CN 106048491 A, CN 106048491A, CN 201610663117, CN-A-106048491, CN106048491 A, CN106048491A, CN201610663117, CN201610663117.7
【发明人】程敬卿, 周乾坤
【申请人】芜湖鼎恒材料技术有限公司
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