[發(fā)明專利]電弧噴涂低合金量Fe基非晶合金涂層用粉芯線材

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910087711.6
• 申請(qǐng)日: 2009-06-19
• 公開（公告）號(hào): CN101619432A
• 公開（公告）日: 2010-01-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魏琪;盧蘭志;李輝;李紅;李國棟;栗卓新
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C23C4/06
• 分類號(hào): C23C4/06;C23C4/12
• 代理公司: 北京思海天達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 沈 波

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電弧噴涂低合金量Fe基非晶合金涂層用粉芯線材，屬于材料加工工程中的熱噴涂領(lǐng)域。?

背景技術(shù)

非晶合金不具有晶體結(jié)構(gòu)，與其相同元素組成的多晶合金相比具有機(jī)械性能優(yōu)異、耐磨損、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)。其中，F(xiàn)e基非晶合金具有原料相對(duì)成本較低、機(jī)械性能好和熱穩(wěn)定性能好等特點(diǎn)，已經(jīng)成為非晶合金系發(fā)展的一個(gè)重要分支。非晶合金憑借其獨(dú)特而優(yōu)異的性能成為極具發(fā)展?jié)摿Φ暮辖鸩牧希牵捎谥苽錀l件的限制，非晶合金在工程領(lǐng)域還未得到大范圍的應(yīng)用，采用先進(jìn)噴涂技術(shù)制備非晶合金涂層是將非晶合金推向工程應(yīng)用的有效手段。?

近年來，國內(nèi)外針對(duì)熱噴涂技術(shù)制備非晶合金涂層的研究工作取得了一定的成果，其中電弧噴涂技術(shù)具有設(shè)備簡單、操作方便、可在施工現(xiàn)場進(jìn)行大面積噴涂等優(yōu)點(diǎn)，特別是采用粉芯線材電弧噴涂技術(shù)可以原位合成非晶合金涂層，制備的涂層可以應(yīng)用于耐腐蝕、耐磨損等領(lǐng)域，已經(jīng)成為當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。但是，由于這方面的工作開展時(shí)間較短，利用粉芯線材和電弧噴涂技術(shù)制備非晶合金涂層的研究還不夠深入，現(xiàn)有粉芯線材，如電弧噴涂含NiB和CrB系非晶涂層粉芯線材，配方制備成本相對(duì)較高，而且非晶形成能力有限。成本相對(duì)較低、性能優(yōu)異的電弧噴涂低合金含量Fe基非晶合金涂層用粉芯線材的研發(fā)具有重大的意義。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種電弧噴涂低合金量Fe基非晶合金涂層用粉芯線材，該粉芯線材制備成本相對(duì)較低，整體配方具有較高的非晶形成能力，采?用現(xiàn)有電弧噴涂技術(shù)可制備出組織結(jié)構(gòu)致密、熱穩(wěn)定性能好的Fe基非晶合金涂層，其非晶相含量＞70％，顯微硬度HV_0.1＞1300。?

本發(fā)明所提供的電弧噴涂低合金量Fe基非晶合金涂層用粉芯線材，采用不銹鋼帶包裹粉芯；所述的線材的直徑為2.0mm；所述的粉芯占線材的質(zhì)量百分含量為25-42％；所述的粉芯的各成分及其質(zhì)量百分含量為：硼鐵：40-70％、錳鐵：1-5％、硅鐵：5-15％、鉻粉：1-20％、鉬鐵：5-20％、碳化鉻：5-15％，混合稀土：1-5％。?

本發(fā)明的制備方法采用現(xiàn)有的粉芯線材制備技術(shù)，包括以下步驟：?

1、將規(guī)格為厚0.3mm×寬10mm的不銹鋼帶軋成U型，向U型槽中加入所述的粉芯粉末，填充率為25-42Wt.％；?

2、將U行槽合口，通過拉絲模逐道拉拔、減徑，最后得到直徑為2.0mm的最終產(chǎn)品。?

本發(fā)明具有以下有益效果：?

采用現(xiàn)有電弧噴涂技術(shù)可將本發(fā)明所提供的粉芯線材，制備成組織結(jié)構(gòu)致密、熱穩(wěn)定性能好的Fe基非晶合金涂層，其非晶相含量＞70％，顯微硬度HV_0.1＞1300。?

附圖說明

圖1：實(shí)施實(shí)例1-5制備的低合金量Fe基非晶合金涂層的XRD圖譜。?

圖2：實(shí)施實(shí)例3制備的低合金量Fe基非晶合金涂層的XRD圖譜擬合圖。?

圖3：實(shí)施實(shí)例2制備的低合金量Fe基非晶合金涂層的差熱分析曲線。?

圖4：實(shí)施實(shí)例3制備的低合金量Fe基非晶合金涂層的截面微觀形貌。?

圖5：實(shí)施實(shí)例4制備的低合金量Fe基非晶合金涂層的截面顯微硬度分布圖。?

圖6：實(shí)施實(shí)例1-5制備的低合金量Fe基非晶合金涂層的截面平均顯微?硬度。?

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1?

取用硼鐵粉末450克；錳鐵粉末10克；硅鐵粉末90克；鉻粉200克；鉬鐵粉末150克；碳化鉻粉末80克；混合稀土：20克。將所取各種粉末放入混粉機(jī)內(nèi)混合10分鐘。選用規(guī)格為厚0.3mm×寬10mm的304L不銹鋼鋼帶，先將其軋成U型，然后將混合粉末加入U(xiǎn)型的304L不銹鋼鋼帶槽中，填充率為30％。將U型槽合口，再經(jīng)過拉絲模逐漸減徑使其直徑達(dá)到2.0mm。采用電弧噴涂技術(shù)在Q235基體上制備涂層I，噴涂電流180-200A、噴涂電壓30V、噴涂氣壓0.55MP、噴涂距離200mm。涂層I的XRD圖譜見圖1，圖中30°～60°區(qū)域有明顯的非晶衍射包。涂層的截面顯微硬度見圖6，其顯微硬度＞1300Hv_0.1。?

實(shí)施例2?