一种镍基氧化铝复合涂层及其制备方法与流程

文档序号:16272544发布日期:2018-12-14 22:21阅读:220来源:国知局

本发明涉及复合材料技术领域,特别是涉及一种镍基氧化铝复合涂层及其制备方法。



背景技术:

磨损是材料失效的原因之一。据相关数据统计,设备损坏和材料失效中有超过70%部分是由于磨损所致,每年全世界由于磨损所导致的直接和间接损失达到了数千亿元。因此高强度、高致密度、耐腐蚀、耐磨损等综合性能良好的结构部件成为了迫切需要。

金属-陶瓷系复合涂层具有高强度、耐磨、抗腐蚀、耐氧化等优异性能,在许多领域都具有重要的地位。现有技术中,所使用的金属-陶瓷系复合涂层中,以加入碳化钨的耐磨效果较为理想。但是,由于碳化钨密度大,其添加量一般多达20~30%,从而大大增加了生产成本。

为此,有必要针对上述问题,提出一种镍基氧化铝复合涂层及其制备方法,其能够解决现有技术中存在的问题。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种镍基氧化铝复合涂层及其制备方法,以克服现有技术中的不足。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

一种镍基氧化铝复合涂层,所述复合涂层主要包括镍、铬、硅、铁、硼、氧化铝六种粉末,其中,按照质量百分比计,所述氧化铝占25~35%,钨占3~8%,硅占2~6%,铁占5~6%,硼占1.5~2.5%,余量为镍和不可避免的杂质。

优选的,所述氧化铝占28~32%。

优选的,所述氧化铝占30%。

优选的,所述不可避免的杂质不大于0.3%。

本发明还提供一种镍基氧化铝复合涂层的制备方法,包括以下步骤:

(1)按照质量百分比计,称取25~35%的氧化铝、3~8%的钨、2~6%的硅、5~6%的铁、1.5~2.5%的硼、余量镍进行混合,并置于球磨机里加无水乙醇湿式混粉,球料比5:1,混粉时间为2h,得到混合合金粉末;

(2)在上述混合合金粉末里加入粘结剂,所得浆料涂覆于已处理过的待加工零件表面,控制涂层的厚度,置于80~100℃烘箱中,烘干1~2h,得到涂有浆料的零件;

(3)将上述涂有浆料的零件放入真空炉内,加热到950~1050℃,保温5~10min,随炉冷却至180℃出炉空冷,得到镍基氧化铝复合涂层。

优选的,步骤(2)中,所述涂层的厚度为1~2mm。

优选的,步骤(3)中,真空炉内的真空度为10-5~10-6mpa。

与现有技术相比,本发明的优点在于:本发明中的镍基氧化铝复合涂层具有强度高、可塑性好、耐磨损性能好等优点,并且生产成本低。

具体实施方式

本发明通过下列实施例作进一步说明:根据下述实施例,可以更好地理解本发明。然而,本领域的技术人员容易理解,实施例所描述的具体的物料比、工艺条件及其结果仅用于说明本发明,而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。

本发明公开一种镍基氧化铝复合涂层,所述复合涂层主要包括镍、铬、硅、铁、硼、氧化铝六种粉末,其中,按照质量百分比计,所述氧化铝占25~35%,钨占3~8%,硅占2~6%,铁占5~6%,硼占1.5~2.5%,余量为镍和不可避免的杂质。

其中,所述氧化铝占28~32%,优选的,所述氧化铝占30%。

其中,所述不可避免的杂质不大于0.3%。

本发明还公开一种镍基氧化铝复合涂层的制备方法,包括以下步骤:

(1)按照质量百分比计,称取25~35%的氧化铝、3~8%的钨、2~6%的硅、5~6%的铁、1.5~2.5%的硼、余量镍进行混合,并置于球磨机里加无水乙醇湿式混粉,球料比5:1,混粉时间为2h,得到混合合金粉末;

(2)在上述混合合金粉末里加入粘结剂,所得浆料涂覆于已处理过的待加工零件表面,控制涂层的厚度,置于80~100℃烘箱中,烘干1~2h,得到涂有浆料的零件;

(3)将上述涂有浆料的零件放入真空炉内,加热到950~1050℃,保温5~10min,随炉冷却至180℃出炉空冷,得到镍基氧化铝复合涂层。

步骤(2)中,所述涂层的厚度为1~2mm。

步骤(3)中,真空炉内的真空度为10-5~10-6mpa。

下述以具体地实施例进行说明,以制备本发明中的镍基氧化铝复合涂层。

实施例1

(1)按照质量百分比计,称取25%的氧化铝、3%的钨、2%的硅、5%的铁、1.5%的硼、余量镍进行混合,并置于球磨机里加无水乙醇湿式混粉,球料比5:1,混粉时间为2h,得到混合合金粉末;

(2)在上述混合合金粉末里加入粘结剂,所得浆料涂覆于已处理过的待加工零件表面,控制涂层的厚度为1~2mm,置于80℃烘箱中,烘干1h,得到涂有浆料的零件;

(3)将上述涂有浆料的零件放入真空度为10-5~10-6mpa的真空炉内,加热到950℃,保温5min,随炉冷却至180℃出炉空冷,得到镍基氧化铝复合涂层。

实施例2

(1)按照质量百分比计,称取30%的氧化铝、5%的钨、4%的硅、5.8%的铁、2%的硼、余量镍进行混合,并置于球磨机里加无水乙醇湿式混粉,球料比5:1,混粉时间为2h,得到混合合金粉末;

(2)在上述混合合金粉末里加入粘结剂,所得浆料涂覆于已处理过的待加工零件表面,控制涂层的厚度为1~2mm,置于90℃烘箱中,烘干1.5h,得到涂有浆料的零件;

(3)将上述涂有浆料的零件放入真空度为10-5~10-6mpa的真空炉内,加热到1000℃,保温8min,随炉冷却至180℃出炉空冷,得到镍基氧化铝复合涂层。

实施例3

(1)按照质量百分比计,称取35%的氧化铝、8%的钨、6%的硅、6%的铁、2.5%的硼、余量镍进行混合,并置于球磨机里加无水乙醇湿式混粉,球料比5:1,混粉时间为2h,得到混合合金粉末;

(2)在上述混合合金粉末里加入粘结剂,所得浆料涂覆于已处理过的待加工零件表面,控制涂层的厚度为1~2mm,置于100℃烘箱中,烘干2h,得到涂有浆料的零件;

(3)将上述涂有浆料的零件放入真空度为10-5~10-6mpa的真空炉内,加热到1050℃,保温10min,随炉冷却至180℃出炉空冷,得到镍基氧化铝复合涂层。

上述实施例1~3中,镍基氧化铝复合涂层不仅具有较高的抗拉强度,而且耐磨损性能好。对该镍基合金材料进行抗拉性实验,结果表明,该镍基氧化铝复合涂层的抗拉强度可达到308~326mpa。

最后,还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。



技术特征:

技术总结
本发明公开了一种镍基氧化铝复合涂层,所述复合涂层主要包括镍、铬、硅、铁、硼、氧化铝六种粉末,其中,按照质量百分比计,所述氧化铝占25~35%,钨占3~8%,硅占2~6%,铁占5~6%,硼占1.5~2.5%,余量为镍和不可避免的杂质。本发明还公开了一种镍基氧化铝复合涂层的制备方法。本发明中的镍基氧化铝复合涂层具有强度高、可塑性好、耐磨损性能好等优点,并且生产成本低。

技术研发人员:陆磊
受保护的技术使用者:张家港市山牧新材料技术开发有限公司
技术研发日:2018.07.20
技术公布日:2018.12.14
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