-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，具體說是一種高強度C〇-Ti02-Mo納米涂層材料及其 制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 熱噴涂，是將熔融狀態(tài)的噴涂材料，通過高速氣流使其霧化噴射在零件表面上，形 成噴涂層的高強度金屬表面加工方法。我們把特殊的工作表面叫"涂層"，把制造涂層的工 作方法叫"熱噴涂"，它是采用各種熱源進行噴涂和噴焊的總稱。
[0003] 熱噴涂技術(shù)具有以下幾方面突出優(yōu)點：1、表面工程和多種復合材料的結(jié)合在材料 設(shè)計中具有明顯的優(yōu)勢；2、可方便地調(diào)整材料的化學成分；3、能夠動態(tài)形成具有特殊結(jié)構(gòu) 性能的復合材料；4、多種材料和多種技術(shù)的復合可獲得優(yōu)異的性能。
[0004] 基于此，因此熱噴涂材料的研宄是21世紀熱噴涂發(fā)展的決定性因素，也是熱噴涂 技術(shù)發(fā)展的驅(qū)動。
[0005] 然而，傳統(tǒng)的噴涂技術(shù)使用的材料結(jié)合強度差、氣孔率高、耐磨性差。新型熱噴涂 材料需要彌補這些缺陷，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，綜合力學性能優(yōu)良的材料成為人們迫切的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為了解決傳統(tǒng)涂層耐磨性較差，硬度較低等問題，本發(fā)明提供高強度C〇-Ti02-M〇 納米涂層材料及其制備方法。
[0007] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：
[0008] 高強度C〇-Ti02-M〇納米涂層材料，其組分及各組分的質(zhì)量份數(shù)為Co占39-70份、 1102占13-23份、Mo占15份、A1 203占1份、微量元素占0. 21-0. 73份，所述A1 203作為添加 劑加入，能提高材料的硬度。
[0009] Co的物理、化學性質(zhì)決定了它是生產(chǎn)耐熱合金、硬質(zhì)合金、防腐合金、磁性合金和 各種鈷鹽的重要原料。鈷基合金或含鈷合金鋼用作燃汽輪機的葉片、葉輪、導管、噴氣發(fā)動 機、火箭發(fā)動機、導彈的部件和化工設(shè)備中各種高負荷的耐熱部件以及原子能工業(yè)的重要 金屬材料。Co作為粉末冶金中的粘結(jié)劑能保證硬質(zhì)合金有一定的韌性。
[0010] Mo的純金屬是銀白色，非常堅硬，把少量Mo加到涂層之中，可提高涂層硬度。
[0011] Ti02的粘附性好，涂層不易脫落，且TiO2的熱穩(wěn)定性好。
[0012] 所述微量元素為131、&1、211^11。血具有較高的強度和硬度，在涂層中加入適量 的Mn能提高涂層的耐磨性。
[0013] 高強度C〇-Ti02-Mo納米涂層材料的制備方法，包括以下步驟：
[0014] (1)米用氣霧化法制得C〇-Ti02_Mo的納米球；
[0015] (2)將步驟（1)中制得的納米球采用活性劑保護法混合W、Al、Cu、Zn、Mn制得納米 粉末。
[0016] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明制成的C〇-Ti02-Mo納米涂層的硬度可達HRC40,具 有一定的硬度和抗磨損性能，結(jié)合強度、抓附力較高，密度可達7. 721g/cm3,噴涂厚度可達4 毫米，致密度良好為0. 72,綜合性能優(yōu)于傳統(tǒng)涂層材料，硬度高、耐磨性好與傳統(tǒng)合金材料 相比有著很大的進步。
【附圖說明】
[0017] 下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
[0018] 圖1是本發(fā)明在掃描電子顯微鏡下的組織結(jié)構(gòu)及晶體形貌。
【具體實施方式】
[0019] 為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段和創(chuàng)作特征易于明白了解，下面對本發(fā)明進一步闡 述。
[0020] 實施例一：
[0021] 高強度C〇-Ti02-M〇納米涂層材料，其組分及各組分的質(zhì)量份數(shù)為Co占39份、Ti02 占13份、Mo占15份、A1203占1份、微量元素占0. 21份。
[0022] 所述微量元素為W、Al、Cu、Zn、Mn。
[0023] 高強度C〇-Ti02-Mo納米涂層材料的制備方法，包括以下步驟：
[0024] (1)米用氣霧化法制得C〇-Ti02_Mo的納米球；
[0025] (2)將步驟（1)中制得的納米球采用活性劑保護法混合W、Al、Cu、Zn、Mn制得納米 粉末。
[0026] 實施例二：
[0027] 高強度C〇-Ti02-M〇納米涂層材料，其組分及各組分的質(zhì)量份數(shù)為Co占47份、Ti02 占17份、Mo占15份、A1203占1份、微量元素占0.46份。
[0028] 所述微量元素為W、Al、Cu、Zn、Mn。
[0029] 高強度C〇-Ti02-Mo納米涂層材料的制備方法，同實施例一。
[0030] 實施例三：
[0031] 高強度C〇-Ti02-M〇納米涂層材料，其組分及各組分的質(zhì)量份數(shù)為Co占58份、Ti02 占19份、Mo占15份、A1203占1份、微量元素占0.67份。
[0032] 所述微量元素為W、Al、Cu、Zn、Mn。
[0033] 高強度C〇-Ti02-Mo納米涂層材料的制備方法，同實施例一。
[0034] 實施例四：
[0035] 高強度C〇-Ti02-M〇納米涂層材料，其組分及各組分的質(zhì)量份數(shù)為Co占70份、Ti02 占23份、Mo占15份、A1203占1份、微量元素占0.73份。
[0036] 所述微量元素為W、Al、Cu、Zn、Mn。
[0037] 高強度C〇-Ti02-Mo納米涂層材料的制備方法，同實施例一。
[0038] 參照圖1，采用等離子噴涂技術(shù)在以20C〇鋼為基體的棍類工件上制得C〇-Ti02-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)合強度、顯微硬度、氣孔率以及抗 磨粒磨損性能對比實驗結(jié)果見表1 :
[0039] 表1C〇-Ti02-Mo納米涂層與20C〇鋼基體的性能對比實驗結(jié)果：
[0040]
[0041]
【主權(quán)項】
1. 高強度C0-TiO2-M0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Co占 39-70份、TiO2占13-23份、Mo占15份、Al 203占1份、微量元素占0. 21-0. 73份； 所述微量元素為W、Al、Cu、Zn、Μη。
2. 高強度Co-TiO2-Mo納米涂層材料的制備方法，其特征在于：包括以下步驟： (1) 米用氣霧化法制得Co-TiO2-Mo的納米球； (2) 將步驟⑴中制得的納米球采用活性劑保護法混合W、Al、Cu、Zn、Mn制得納米粉 末。
【專利摘要】本發(fā)明涉及高強度Co-TiO2-Mo納米涂層材料及其制備方法，其組分及各組分的質(zhì)量百分數(shù)為Co占39-70份、TiO2占13-23份、Mo占15份、Al2O3占1份、微量元素占0.21-0.73份，所述微量元素為W、Al、Cu、Zn、Mn，其制備方法為：采用氣霧化法制得Co-TiO2-Mo的納米球；然后將制得的納米球采用活性劑保護法混合W、Al、Cu、Zn、Mn制得納米粉末。本發(fā)明顆粒完整，具有較好的組織結(jié)構(gòu)和較好的宏觀性能。本發(fā)明制成的Co-TiO2-Mo納米涂層的硬度達到HRC40，具有一定的硬度和抗磨損性能，結(jié)合強度、抓附力較高。
【IPC分類】C22C19-07, C22C32-00, B22F1-00, C23C4-06
【公開號】CN104831125
【申請?zhí)枴緾N201510233342
【發(fā)明人】程敬卿
【申請人】安徽鼎恒再制造產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院有限公司
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2015年5月9日