一種Ni-Co-Mo-Mn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(shuō)是一種Ni-C〇-M〇-Mn材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 熱噴涂是一種表面強(qiáng)化技術(shù)，是表面工程技術(shù)的重要組成部分，一直是我國(guó)重點(diǎn) 推廣的新技術(shù)項(xiàng)目。它是利用某種熱源（如電弧、等離子噴涂或燃燒火焰等）將粉末狀或絲 狀的金屬或非金屬材料加熱到熔融或半熔融狀態(tài)，然后借助焰留本身或壓縮空氣以一定速 度噴射到預(yù)處理過(guò)的基體表面，沉積而形成具有各種功能的表面涂層的一種技術(shù)。熱噴涂 是指一系列過(guò)程，在這些過(guò)程中，細(xì)微而分散的金屬或非金屬的涂層材料，以一種熔化或半 熔化狀態(tài)，沉積到一種經(jīng)過(guò)制備的基體表面，形成某種噴涂沉積層。它是利用某種熱源（如 電弧、等離子噴涂或燃燒火焰等）將粉末狀或絲狀的金屬或非金屬材料加熱到熔融或半熔 融狀態(tài)，然后借助焰流本身或壓縮空氣以一定速度噴射到預(yù)處理過(guò)的基體表面，沉積而形 成具有各種功能的表面涂層的一種技術(shù)。
[0003] 熱噴涂技術(shù)的突出特點(diǎn)使其應(yīng)用極具潛力。這些特點(diǎn)主要表現(xiàn)在：①表面工程和 多種復(fù)合材料的結(jié)合在材料設(shè)計(jì)中具有明顯的優(yōu)勢(shì)；②可方便地調(diào)整材料的化學(xué)成分；③ 能夠動(dòng)態(tài)形成具有特殊結(jié)構(gòu)性能的復(fù)合材料；④多種材料和多種技術(shù)的復(fù)合可獲得優(yōu)異的 性能。因此熱噴涂材料的研宄是21世紀(jì)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(dòng)。
[0004] 然而，隨著對(duì)工程機(jī)械設(shè)備性能要求的不斷提高，熱噴涂技術(shù)的完善和發(fā)展，熱噴 涂技術(shù)的應(yīng)用受限于熱噴涂材料和工藝設(shè)備的發(fā)展。
[0005] 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。新型熱噴涂材料需 要彌補(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(wèn)題，本發(fā)明提供一種Ni-C〇-M〇-Mn 材料及其制備方法。
[0007] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：
[0008] 一種Ni-C〇-M〇-Mn材料，其組分及各組分的質(zhì)量份數(shù)為Ni占73-88份、Co占2-11 份、Mo占6份、Mn占6份、WC占1份、微量元素占0. 13-0. 57份。
[0009] 將Ni混入納米涂層中可以提高機(jī)械強(qiáng)度，Ni與鋼的合金用來(lái)制造機(jī)器承受較大 壓力、承受沖擊和往復(fù)負(fù)荷部分的零件，如渦輪葉片、曲軸、連桿等。
[0010]Co的物理、化學(xué)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(jī)的葉片、葉輪、導(dǎo)管、噴氣發(fā)動(dòng) 機(jī)、火箭發(fā)動(dòng)機(jī)、導(dǎo)彈的部件和化工設(shè)備中各種高負(fù)荷的耐熱部件以及原子能工業(yè)的重要 金屬材料。Co作為粘結(jié)劑能保證硬質(zhì)合金有一定的韌性。
[0011] Mo的純金屬是銀白色，非常堅(jiān)硬。把少量Mo加到納米涂層之中，可使涂層變硬。
[0012] 所述微量元素為C、W、Ti、Cu。Ti金屬堅(jiān)韌、耐酸性好，能有效提高納米涂層的硬 度、耐磨性和耐腐蝕性。
[0013] 一種Ni-C〇-M〇-Mn材料的制備方法，包括以下步驟：
[0014] (1)采用氣霧化法制得Ni-C〇-M〇-Mn的納米球；
[0015] (2)將步驟⑴中制得的納米球采用活性劑保護(hù)法混合C、W、Ti、Cu制得納米粉 末。
[0016] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的形貌為球狀顆粒，分布均勻、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Ni-Co-Mo-Mn納米涂層的硬度達(dá)到HRC47， 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. 562g/cm3,噴涂厚度可 達(dá)5毫米，致密度良好為0. 66,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(jìn)步。
【附圖說(shuō)明】
[0017] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)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(shí)施方式】
[0019] 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。
[0020] 實(shí)施例一：
[0021] 一種Ni-Co-Mo-Mn材料，其組分及各組分的質(zhì)量份數(shù)為Ni占73份、Co占2份、Mo 占6份、Mn占6份、WC占1份、微量元素占0. 13份。
[0022] 所述微量元素為C、W、Ti、Cu。
[0023] 一種Ni-Co-Mo-Mn材料的制備方法，包括以下步驟：
[0024] (1)采用氣霧化法制得Ni-Co-Mo-Mn的納米球；
[0025] (2)將步驟⑴中制得的納米球采用活性劑保護(hù)法混合C、W、Ti、Cu制得納米粉 末。
[0026] 實(shí)施例二：
[0027] 一種Ni-Co-Mo-Mn材料，其組分及各組分的質(zhì)量份數(shù)為Ni占78份、Co占5份、Mo 占6份、Mn占6份、WC占1份、微量元素占0. 23份。
[0028] 所述微量元素為C、W、Ti、Cu。
[0029] -種Ni-Co-Mo-Mn材料的制備方法，同實(shí)施例一。
[0030] 實(shí)施例三：
[0031] 一種Ni-Co-Mo-Mn材料，其組分及各組分的質(zhì)量份數(shù)為Ni占83份、Co占8份、Mo 占6份、Mn占6份、WC占1份、微量元素占0. 47份。
[0032] 所述微量元素為C、W、Ti、Cu。
[0033] -種Ni-Co-Mo-Mn材料的制備方法，同實(shí)施例一。
[0034] 實(shí)施例四：
[0035] 一種Ni-C〇-M〇-Mn材料，其組分及各組分的質(zhì)量份數(shù)為Ni占88份、Co占11份、 Mo占6份、Mn占6份、WC占1份、微量元素占0. 57份。
[0036] 所述微量元素為C、W、Ti、Cu。
[0037] -種Ni-C〇-M〇-Mn材料的制備方法，同實(shí)施例一。
[0038] 參見(jiàn)圖1，采用等離子噴涂技術(shù)在以20C〇鋼為基體的棍類(lèi)工件上制得 Ni-Co-Mo-Mn納米涂層，帶有所述涂層的基體與無(wú)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(jiàn)表1 :
[0039] 表1Ni-Co-Mo-Mn納米涂層與20C〇鋼基體的性能對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果：
[0040]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種Ni-Co-Mo-Mn材料，其特征在于：其組分及各組分的質(zhì)量份數(shù)為Ni占73-88份、 Co占2-11份、Mo占6份、Mn占6份、WC占1份、微量元素占0. 13-0. 57份； 所述微量元素為C、W、Ti、Cu。
2. -種Ni-Co-Mo-Mn材料的制備方法，其特征在于：包括以下步驟： (1) 先采用氣霧化法制得Ni-Co-Mo-Mn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、W、Ti、Cu制得納米粉末。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種Ni-Co-Mo-Mn材料及其制備方法，其組分及各組分的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為Ni占73-88份、Co占2-11份、Mo占6份、Mn占6份、WC占1份、微量元素占0.13-0.57份，所述微量元素為C、W、Ti、Cu，其制備方法為：采用氣霧化法制得Ni-Co-Mo-Mn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、W、Ti、Cu制得納米粉末。本發(fā)明的形貌為球狀顆粒，分布均勻、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Ni-Co-Mo-Mn納米涂層的硬度達(dá)到HRC47，具有一定的硬度和抗磨損性能，結(jié)合強(qiáng)度、抓附力較高。
【IPC分類(lèi)】B82Y30-00, C23C4-06, C22C19-03, B22F1-00
【公開(kāi)號(hào)】CN104831213
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510233615
【發(fā)明人】程敬卿
【申請(qǐng)人】安徽鼎恒再制造產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院有限公司
【公開(kāi)日】2015年8月12日
【申請(qǐng)日】2015年5月9日