專利名稱：一種新型鐵鋁熱噴涂粉芯絲的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鐵鋁熱噴涂粉芯絲的制備方法，尤其涉及一種易于形成金屬間化合物的新型鐵鋁熱噴涂粉芯絲的制備方法，屬于涂層技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
金屬間化合物是一種介于金屬和陶瓷之間的，具有優(yōu)異高溫性能的材料，尤其是鐵鋁金屬間化合物，不僅具有優(yōu)良的抗氧化、抗硫化性能，抗腐蝕性和較高的高溫強度，并且不含貴重金屬元素，制備成本較低，具有非常廣泛的用途。然而，金屬間化合物存在脆性大的致命弱點，難以加工成型，阻礙了應(yīng)用發(fā)展。電弧噴涂粉芯絲材的出現(xiàn)為金屬間化合物 的發(fā)展提供了新的契機，利用粉芯絲材電弧噴涂技術(shù)在結(jié)構(gòu)材料上獲得含有金屬間化合物成分的涂層，既能避開鐵鋁金屬間化合物加工成型困難，又能充分發(fā)揮其抗高溫硫化、氧化及抗高溫腐蝕等優(yōu)異性能，使其在工業(yè)上得到大面積推廣應(yīng)用，前景廣闊。但是，現(xiàn)階段所采用的高速電弧噴涂的冶金反應(yīng)獲得金屬間化合物涂層，由于熔融粒子冷卻速度太快，冶金反應(yīng)不充分，所得的涂層存在化合物含量太少，性能欠佳等缺陷。因此，還需要強對金屬間化合物型粉芯絲材的研究，進一步完善其配方，優(yōu)化絲材噴涂工藝性、后處理工藝以及制備方法，提高噴涂層的質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述需求，本發(fā)明提供了一種新型鐵鋁熱噴涂粉芯絲的制備方法，該制備方法工序安排合理，操作簡便，制得的芯絲在噴涂過程中可利用鋁熱反應(yīng)使金屬的冶金反應(yīng)更加充分，更易于制得鐵鋁金屬間化合物，使熱噴涂涂層具有更好的抗高溫硫化、氧化及抗高溫腐蝕等性能。本發(fā)明是一種新型鐵鋁熱噴涂粉芯絲的制備方法，該制備方法包括如下步驟a)選材混料，b)制備U型鋼帶，c)填料，d)封閉U型鋼帶，e)拉絲模拉拔。在本發(fā)明一較佳實施例中，所述的步驟a)中，芯絲原料的主要成分及其百分含量配比為鋁粉45%-55%、鎂粉12%-16%、氧化鐵35%-45%、氯化鉀2%_3%。在本發(fā)明一較佳實施例中，所述的步驟a)中，首先，將芯絲原料分成A料和B料進行單獨制備，然后，再將A、B料進行混料4料為鋁粉、氯化鉀、鎂粉和氧化鐵，B料為鋁粉；A、B料中鋁粉的質(zhì)量百分比為1.8-2 :3-3. 2。在本發(fā)明一較佳實施例中，所述的A料在混料機中充分混合，混料時間為20-25分鐘，混料過程中添加定量的相容劑；A、B料的混料時間控制在1-2分鐘，B料與A料的融合率控制在20%-25%。在本發(fā)明一較佳實施例中，所述的步驟b )中，U型鋼帶材料選用不銹鋼，鋼種可以是420或是430，規(guī)格為厚0. 3mm,寬I. 8cm ;鋼帶進行退火處理后在成型壓彎機上壓制出U
型槽結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明一較佳實施例中，所述的步驟c)中，填料之前，A、B混合料進行烘干處理，烘干溫度控制在120°C左右；使用填料機將混合料填入鋼帶的U型槽內(nèi)，填充率控制在30%-35%。在本發(fā)明一較佳實施例中，所述的步驟d)中，將半成品芯絲依次通過數(shù)個直徑尺寸為2-4mm的拉絲模，制得芯絲直徑為2_2. 2mm的成品芯絲。本發(fā)明揭示了一種新型鐵鋁熱噴涂粉芯絲的制備方法，該制備方法工序安排合理，實施簡便，成本適中，芯絲在噴涂過程中發(fā)生鋁熱反應(yīng)，使金屬的冶金反應(yīng)更加充分，質(zhì)量更高，更易于制得鐵鋁金屬間化合物，使得熱噴涂涂層具有更好的抗高溫硫化、氧化及抗高溫腐蝕等性能，應(yīng)用更加廣泛。


下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細的說明 圖I是本發(fā)明實施例新型鐵鋁熱噴涂粉芯絲的制備方法的工序步驟圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的較佳實施例進行詳細闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對本發(fā)明的保護范圍做出更為清楚明確的界定。圖I是本發(fā)明實施例新型鐵鋁熱噴涂粉芯絲的制備方法的工序步驟圖；該制備方法包括如下步驟a)選材混料，b)制備U型鋼帶，c)填料，d)封閉U型鋼帶，e)拉絲模拉拔。實施例I
本發(fā)明提及的新型鐵鋁熱噴涂粉芯絲的制備方法具體制備過程如下
a)選材混料，所制備的鐵鋁熱噴涂粉芯絲的主要成分及其百分含量配比如下鋁粉50%、鎂粉12%、氧化鐵35%、氯化鉀2%，其余為Mn、Si、S、P雜質(zhì)；將原料在磨料機中研磨加工，制得的鋁粉粒度約為50目、鎂粉和氯化鉀的粒度約為60目、氧化鐵粒度約為40目；混料過程中，首先，將鋁粉分成兩份，質(zhì)量比約為I. 8 :3. 2，然后，將其中質(zhì)量較少的一份鋁粉與氯化鉀、鎂粉以及氧化鐵混合，作為A料，將剩余的鋁粉作為B料；接著，將A料送入混料機充分混合，混料時間為20分鐘，混料過程中添加定量的相容劑，提高A料顆粒之間的結(jié)合強度；最后，將B料送入混料機內(nèi)，與A料攪拌均勻，時間為I. 5分鐘，B料與A料的融合率控制在20% ；
b)制備U型鋼帶，U型鋼帶材料選用不銹鋼，鋼種為420;不銹鋼鋼帶的規(guī)格為厚0. 3mm,寬I. 8cm ;首先，對不銹鋼鋼帶進行退火處理，退火溫度控制在730°C左右，以提高不銹鋼鋼帶的韌性，降低硬度和強度，然后，在成型壓彎機上壓制出U型槽結(jié)構(gòu)，備用；
c)填料，首先，對制備的A、B混合料進行烘干處理，烘干溫度控制在120°C左右；然后，使用填料機將混合料填入不銹鋼鋼帶的U型槽內(nèi)，填充率控制在30% ；
d)封閉U型鋼帶，使用成型壓輥對不銹鋼鋼帶的U型槽進行封閉處理，此時，制得的半成品芯絲直徑約為4mm ；
e)拉絲模拉拔，將半成品芯絲依次通過直徑為3.8,3. 6,3. 4,3. 2,3. 0,2. 8,2. 6,2. 4、
2.2,2. Omm的拉絲模，進行拉拔操作，制得芯絲直徑為2mm的成品鐵鋁熱噴涂粉芯絲。實施例2本發(fā)明提及的新型鐵鋁熱噴涂粉芯絲的制備方法具體制備過程如下
a)選材混料，所制備的鐵鋁熱噴涂粉芯絲的主要成分及其百分含量配比如下鋁粉45%、鎂粉13%、氧化鐵38%、氯化鉀3%，其余為Mn、Si、S、P雜質(zhì)；將原料在磨料機中研磨加工，制得的鋁粉粒度約為50目、鎂粉和氯化鉀的粒度約為60目、氧化鐵粒度約為40目；混料過程中，首先，將鋁粉分成兩份，質(zhì)量比約為2 :3，然后，將其中質(zhì)量較少的一份鋁粉與氯化鉀、鎂粉以及氧化鐵混合，作為A料，將剩 余的鋁粉作為B料；接著，將A料送入混料機充分混合，混料時間為25分鐘，混料過程中添加定量的相容劑，提高A料顆粒之間的結(jié)合強度；最后，將B料送入混料機內(nèi)，與A料攪拌均勻，時間為2分鐘，B料與A料的融合率控制在 25% ；
b)制備U型鋼帶，U型鋼帶材料選用不銹鋼，鋼種為430;不銹鋼鋼帶的規(guī)格為厚0. 3mm，寬I. 8cm ;首先，對不銹鋼鋼帶進行退火處理，退火溫度控制在735°C左右，以提高不銹鋼鋼帶的韌性，降低硬度和強度，然后，在成型壓彎機上壓制出U型槽結(jié)構(gòu)，備用；
c)填料，首先，對制備的A、B混合料進行烘干處理，烘干溫度控制在120°C左右；然后，使用填料機將混合料填入不銹鋼鋼帶的U型槽內(nèi)，填充率控制在35% ；
d)封閉U型鋼帶，使用成型壓輥對不銹鋼鋼帶的U型槽進行封閉處理，此時，制得的半成品芯絲直徑約為4. 2mm ；
e)拉絲模拉拔，將半成品芯絲依次通過直徑為4、3.8,3. 6,3. 4,3. 2,3. 0,2. 8,2. 6、
2.4,2. 2mm的拉絲模，進行拉拔操作，制得芯絲直徑為2. 2mm的成品鐵鋁熱噴涂粉芯絲。本發(fā)明揭示了一種新型鐵鋁熱噴涂粉芯絲的制備方法，其特點是該制備方法工序安排合理，實施簡便，成本適中，芯絲在噴涂過程中發(fā)生鋁熱反應(yīng)，使金屬的冶金反應(yīng)更加充分，質(zhì)量更高，更易于制得鐵鋁金屬間化合物，使得熱噴涂涂層具有更好的抗高溫硫化、氧化及抗高溫腐蝕等性能，應(yīng)用更加廣泛。以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明所揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所限定的保護范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種新型鐵鋁熱噴涂粉芯絲的制備方法，其特征在于，該制備方法包括如下步驟a)選材混料，b)制備U型鋼帶，c)填料，d)封閉U型鋼帶，e)拉絲模拉拔。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的新型鐵鋁熱噴涂粉芯絲的制備方法，其特征在于，所述的步驟a)中，芯絲原料的主要成分及其百分含量配比為鋁粉45%-55%、鎂粉12%-16%、氧化鐵35%-45%、氯化鉀 2%-3%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的新型鐵鋁熱噴涂粉芯絲的制備方法，其特征在于，所述的步驟a)中，首先，將芯絲原料分成A料和B料進行單獨制備，然后，再將A、B料進行混料；A料為鋁粉、氯化鉀、鎂粉和氧化鐵，B料為鋁粉;A、B料中鋁粉的質(zhì)量百分比為I. 8-2 3-3. 2。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的新型鐵鋁熱噴涂粉芯絲的制備方法，其特征在于，所述的A料在混料機中充分混合，混料時間為20-25分鐘，混料過程中添加定量的相容劑'K、B料的混料時間控制在1-2分鐘，B料與A料的融合率控制在20%-25%。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的新型鐵鋁熱噴涂粉芯絲的制備方法，其特征在于，所述的步驟b)中，U型鋼帶材料選用不銹鋼，鋼種可以是420或是430，規(guī)格為厚0. 3mm，寬I. 8cm ;鋼帶進行退火處理后在成型壓彎機上壓制出U型槽結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的新型鐵鋁熱噴涂粉芯絲的制備方法，其特征在于，所述的步驟c)中，填料之前，A、B混合料進行烘干處理，烘干溫度控制在120°C左右；使用填料機將混合料填入鋼帶的U型槽內(nèi)，填充率控制在30%-35%。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的新型鐵鋁熱噴涂粉芯絲的制備方法，其特征在于，所述的步驟d)中，將半成品芯絲依次通過數(shù)個直徑尺寸為2-4mm的拉絲模，制得芯絲直徑為2_2. 2mm的成品芯絲。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種新型鐵鋁熱噴涂粉芯絲的制備方法，該制備方法包括如下步驟a)選材混料，b)制備U型鋼帶，c)填料，d)封閉U型鋼帶，e)拉絲模拉拔。本發(fā)明揭示了一種新型鐵鋁熱噴涂粉芯絲的制備方法，該制備方法工序安排合理，實施簡便，成本適中，芯絲在噴涂過程中發(fā)生鋁熱反應(yīng)，使金屬的冶金反應(yīng)更加充分，質(zhì)量更高，更易于制得鐵鋁金屬間化合物，使得熱噴涂涂層具有更好的抗高溫硫化、氧化及抗高溫腐蝕等性能，應(yīng)用更加廣泛。
文檔編號C23C4/06GK102776462SQ201210283849
公開日2012年11月14日 申請日期2012年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月10日
發(fā)明者蔣澤鋒 申請人:昆山喬銳金屬制品有限公司