一種Fe-SiC-Mo納米涂層材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及熱噴涂技術(shù)領(lǐng)域，具體說是一種Fe-SiC-Mo納米涂層材料及其制備方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 眾所周知，除少數(shù)貴金屬外，金屬材料會(huì)與周圍介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)和電化學(xué)反應(yīng) 而遭受腐蝕。此外，金屬表面受各種機(jī)械作用而引起的磨損也極為嚴(yán)重。大量的金屬構(gòu)件 因腐蝕和磨損而失效，造成極大的浪費(fèi)和損失。據(jù)一些工業(yè)發(fā)達(dá)國家統(tǒng)計(jì)，每年鋼材因腐蝕 和磨損而造成的損失約占鋼材總產(chǎn)量的10%，損失金額約占國民經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值的2% -4%。 如果將因金屬腐蝕和磨損而造成的停工、停產(chǎn)和相應(yīng)引起的工傷、失火、爆炸事故等損失統(tǒng) 計(jì)在內(nèi)的話，其數(shù)值更加驚人。因此，發(fā)展金屬表面防護(hù)和強(qiáng)化技術(shù)，是各國普遍關(guān)心的重 大課題。
[0003] 傳統(tǒng)的噴涂技術(shù)使用的材料結(jié)合強(qiáng)度差、氣孔率高、耐磨性差，難以滿足現(xiàn)代工業(yè) 的發(fā)展需求。而新型熱噴涂材料可以彌補(bǔ)這些缺陷，采用新工藝、新方法、新配方制得具有 高硬度、高耐磨性、高耐腐蝕性，微觀組織結(jié)構(gòu)均勻，綜合力學(xué)性能優(yōu)良的材料以滿足人們 的迫切需求是熱噴涂技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了解決傳統(tǒng)涂層耐磨性較差，硬度較低等問題，本發(fā)明提供一種Fe-SiC-Mo納 米涂層材料及其制備方法。
[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：
[0006] 一種Fe-SiC-Mo納米涂層材料，其組分及各組分的質(zhì)量份數(shù)為Fe占67-78份、SiC 占15-28份、Mo占5份、1102占1份、微量元素占0. 34-0. 55份。
[0007]SiC的硬度很大，莫氏硬度為9. 5級(jí)，僅次于世界上最硬的金剛石（10級(jí)），具有 優(yōu)良的導(dǎo)熱性能，是一種半導(dǎo)體，高溫時(shí)能抗氧化。
[0008]Mo的純金屬是銀白色，非常堅(jiān)硬。把少量Mo混合Fe加到納米涂層之中，可使納米 涂層變硬。
[0009] 所述微量元素為C、Mn、B、Co、Al。
[0010]Co是具有光澤的鋼灰色金屬，比較硬而脆，在常溫下不和水作用，在潮濕的空氣中 也很穩(wěn)定，提高納米涂層耐腐性。
[0011] -種Fe-SiC-Mo納米涂層材料的制備方法，包括以下步驟：
[0012] (1)米用氣霧化法制得Fe-SiC-Mo的納米球；
[0013] (2)將步驟（1)中制得的納米球采用活性劑保護(hù)法混合C、Mn、B、Co、Al制得納米 粉末。
[0014] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明所采用的各類材料來源廣泛，價(jià)格低廉，硬度高，耐 磨性好。本發(fā)明可用在常溫下工作的機(jī)械零部件上，作滑動(dòng)表面的硬面涂層及磨損部位的 尺寸修復(fù)。本發(fā)明制成的Fe-SiC-Mo納米涂層的硬度可達(dá)HRC43,具有一定的硬度和抗磨損 性能，結(jié)合強(qiáng)度、抓附力較高，密度可達(dá)8. 96g/cm3,噴涂厚度可達(dá)3毫米，本發(fā)明適合多種 鋼材，尤其適合一些材料表面需要硬化，但要求又不高，價(jià)格低廉，節(jié)省成本，又達(dá)到硬化材 料目的的使用條件。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段和創(chuàng)作特征易于明白了解，下面對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步闡 述。
[0016] 實(shí)施例一
[0017] 一種Fe-SiC-Mo納米涂層材料，其組分及各組分的質(zhì)量份數(shù)為Fe占67份、SiC占 15份、Mo占5份、Ti02占1份、微量元素占0. 34份。
[0018] 所述微量元素為C、Mn、B、Co、Al。
[0019] -種Fe-SiC-Mo納米涂層材料的制備方法，包括以下步驟：
[0020] (1)米用氣霧化法制得Fe-SiC-Mo的納米球；
[0021] (2)將步驟⑴中制得的納米球采用活性劑保護(hù)法混合C、Mn、B、Co、Al制得納米 粉末。
[0022] 實(shí)施例二
[0023] -種Fe-SiC-Mo納米涂層材料，其組分及各組分的質(zhì)量份數(shù)為Fe占70份、SiC占 18份、Mo占5份、Ti02占1份、微量元素占0. 44份。
[0024] 所述微量元素為C、Mn、B、Co、Al。
[0025] -種Fe-SiC-Mo納米涂層材料的制備方法，同實(shí)施例一。
[0026] 實(shí)施例三
[0027] -種Fe-SiC-Mo納米涂層材料，其組分及各組分的質(zhì)量份數(shù)為Fe占74份、SiC占 22份、Mo占5份、Ti02占1份、微量元素占0. 48份。
[0028] 所述微量元素為C、Mn、B、Co、Al。
[0029] -種Fe-SiC-Mo納米涂層材料的制備方法，同實(shí)施例一。
[0030] 實(shí)施例四
[0031] 一種Fe-SiC-Mo納米涂層材料，其組分及各組分的質(zhì)量份數(shù)為Fe占78份、SiC占 28份、Mo占5份、Ti02占1份、微量元素占0. 55份。
[0032] 所述微量元素為C、Mn、B、Co、Al。
[0033] -種Fe-SiC-Mo納米涂層材料的制備方法，同實(shí)施例一。
[0034] 采用超音速噴涂技術(shù)在以20C〇鋼為基體的棍類工件上制得Fe-SiC-Mo納米涂層， 帶有所述涂層的基體與無所述涂層的基體的結(jié)合強(qiáng)度、顯微硬度、氣孔率以及抗磨粒磨損 性能對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表1 :
[0035] 表IFe-SiC-Mo納米涂層與20C〇鋼基體的性能對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果：
[0036]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種Fe-SiC-Mo納米涂層材料，其特征在于：其組分及各組分的質(zhì)量份數(shù)為Fe占 67-78份、SiC占15-28份、Mo占5份、TiO 2占1份、微量元素占0. 34-0. 55份； 所述微量元素為C、Mn、B、Co、Al。
2. -種Fe-SiC-Mo納米涂層材料的制備方法，其特征在于：包括以下步驟： (1) 先米用氣霧化法制得Fe-SiC-Mo的納米球； (2) 將步驟（1)中制得的納米球采用活性劑保護(hù)法混合C、Mn、B、Co、Al制得納米粉末。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種Fe-SiC-Mo納米涂層材料及其制備方法，其組分及各組分的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為Fe占67-78份、SiC占15-28份、Mo占5份、TiO2占1份、微量元素占0.34-0.55份，所述微量元素為C、Mn、B、Co、Al，其制備方法為：采用氣霧化法制得Fe-SiC-Mo的納米球；然后將制得的納米球采用活性劑保護(hù)法混合C、Mn、B、Co、Al制得納米粉末。本發(fā)明所采用的各類材料來源廣泛，價(jià)格低廉，硬度高，耐磨性好。本發(fā)明可用在常溫下工作的機(jī)械零部件上，作滑動(dòng)表面的硬面涂層及磨損部位的尺寸修復(fù)。
【IPC分類】B22F9-08, B22F1-00, C23C4-06
【公開號(hào)】CN104846308
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510233056
【發(fā)明人】程敬卿
【申請(qǐng)人】安徽再制造工程設(shè)計(jì)中心有限公司
【公開日】2015年8月19日
【申請(qǐng)日】2015年5月9日