-Mo纳米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Fe-Al203-Mo纳米涂层材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 随着中国热喷涂技术的发展与提高，对喷涂层质量要求也愈来愈高。近年来美国 等国家发展起来的高速燃气（HVOF)法是制备高质量涂层的新的工艺方法。由于超音速火 焰喷涂方法具有很多优点，目前国内已先后从国外引进近十几台设备，在各工业部门发挥 着重要作用。
[0003] 热喷涂技术发展迅速，然而，传统的喷涂技术使用的材料结合强度差、气孔率高、 耐磨性差的问题却始终存在，喷涂后的工作面仍然容易磨损，不耐腐蚀，机械性能难以达到 热喷涂技术应有的水平，严重阻碍了热喷涂技术的普及，落后于现代生产设备的发展步伐。
【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Fe-A1203_M〇纳米涂 层材料及其制备方法。
[0005] 本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
[0006] Fe-Al203-Mo纳米涂层材料，其组分及各组分的质量份数为Fe占54-71份、A1203占 23-36份、Mo占12份、Ti02占1份、微量元素占0. 47-0. 58份，所述TiO2作为添加剂加入， 能提高材料的硬度和结合强度。
[0007] A1203也称刚玉，主要有 3 种晶型，即y-A1 203、0 -A1203、a-A1203。在 1300°C以上 的高温时几乎完全转化为a-A1203。a-A1203形属于六方最密堆积，恪点，硬度高，不溶于酸 碱耐腐蚀，绝缘性好，用作涂层材料能有效增强涂层耐磨性、硬度以及耐腐蚀性。
[0008] Mo的纯金属是银白色，非常坚硬。把少量Mo加到纳米涂层之中，可提高纳米涂层 硬度。
[0009] 所述微量元素为Sn、B、Cu、Co。
[0010] Sn在空气中表面生成二氧化锡保护膜而稳定。
[0011] 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综合力学性能优异，是常用作燃汽轮机的叶 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。
[0012] Fe-A1203_M〇纳米涂层材料的制备方法，包括以下步骤：
[0013] (1)米用气雾化法制得Fe-A1203_M〇的纳米球；
[0014] (2)将步骤⑴中制得的纳米球采用活性剂保护法混合Sn、B、Cu、Co制得纳米粉 末。
[0015] 本发明的有益效果是：
[0016] 本发明制成的Fe-A1203_M〇纳米涂层的硬度可达HRC47,喷涂厚度可达3毫米，涂 层密度可达7. 43g/cm3,本发明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，在相同的条件下，普通材料的磨损量是Fe-SiC-Mo涂层的3倍左 右。
[0017] 本发明强度好，耐磨，来源广泛，价格低廉，一般用于在常温下工作的机械零部件 上，作滑动表面的硬面涂层及磨损部位的尺寸修复，适用于多种钢材，适合一些材料表面需 要硬化，但价格低廉，节省成本，又达到硬化材料目的的使用条件。
【具体实施方式】
[0018] 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。
[0019] 实施例一
[0020] Fe-Al203-Mo纳米涂层材料，其组分及各组分的质量份数为Fe占54份、A1203占23 份、Mo占12份、1102占1份、微量元素占0.47份。
[0021] 所述微量元素为Sn、B、Cu、Co。
[0022] Fe-A1203_M〇纳米涂层材料的制备方法，包括以下步骤：
[0023] (1)米用气雾化法制得Fe-A1203_M〇的纳米球；
[0024] (2)将步骤⑴中制得的纳米球采用活性剂保护法混合Sn、B、Cu、Co制得纳米粉 末。
[0025] 实施例二
[0026] Fe-Al203-Mo纳米涂层材料，其组分及各组分的质量份数为Fe占62份、A1203占27 份、Mo占12份、1102占1份、微量元素占0.53份。
[0027] 所述微量元素为Sn、B、Cu、Co。
[0028] Fe-A1203_M〇纳米涂层材料的制备方法，同实施例一。
[0029] 实施例三
[0030] Fe-Al203-Mo纳米涂层材料，其组分及各组分的质量份数为Fe占68份、A1203占35 份、Mo占12份、1102占1份、微量元素占0.55份。
[0031] 所述微量元素为Sn、B、Cu、Co。
[0032] Fe-A1203_M〇纳米涂层材料的制备方法，同实施例一。
[0033] 实施例四
[0034] Fe-Al203-Mo纳米涂层材料，其组分及各组分的质量份数为Fe占71份、A1203占36 份、Mo占12份、1102占1份、微量元素占0.58份。
[0035] 所述微量元素为Sn、B、Cu、Co。
[0036] Fe-A1203_M〇纳米涂层材料的制备方法，同实施例一。
[0037] 采用超音速喷涂技术在以20C〇钢为基体的棍类工件上制得Fe-Al203-Mo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、气孔率以及抗磨粒磨 损性能对比实验结果见表1 :
[0038] 表1Fe-A1203_M〇纳米涂层与20C〇钢基体的性能对比实验结果：
[0039]
【主权项】
1. Fe-Al2O3-M0纳米涂层材料，其特征在于：其组分及各组分的质量份数为Fe占54-71 份、Al2O3占23-36份、Mo占12份、TiO 2占1份、微量元素占0.47-0. 58份； 所述微量元素为Sn、B、Cu、Co。 2. Fe-Al2O3-Mo纳米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Fe-Al2O3-Mo的纳米球； (2) 将步骤（1)中制得的纳米球采用活性剂保护法混合Sn、B、Cu、Co制得纳米粉末。
【专利摘要】本发明涉及Fe-Al2O3-Mo纳米涂层材料及其制备方法，其组分及各组分的质量百分数为Fe占54-71份、Al2O3占23-36份、Mo占12份、TiO2占1份、微量元素占0.47-0.58份，所述微量元素为Sn、B、Cu、Co，其制备方法为：采用气雾化法制得Fe-Al2O3-Mo的纳米球；然后将制得的纳米球采用活性剂保护法混合Sn、B、Cu、Co制得纳米粉末。本发明制成的Fe-Al2O3-Mo纳米涂层的硬度可达HRC47，喷涂厚度可达3毫米，涂层密度可达7.43g/cm3,本发明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。
【IPC分类】B22F1-00, B82Y30-00, C23C4-06
【公开号】CN104831209
【申请号】CN201510233314
【发明人】程敬卿
【申请人】芜湖鼎恒材料技术有限公司
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年5月9日