[發(fā)明專利]Fe-Al2O3-Mo納米涂層材料及其制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201510233314.0
• 申請日: 2015-05-09
• 公開（公告）號: CN104831209A
• 公開（公告）日: 2015-08-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 程敬卿
• 申請（專利權(quán)）人: 蕪湖鼎恒材料技術(shù)有限公司
• 主分類號: C23C4/06
• 分類號: C23C4/06;B22F1/00;B82Y30/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及熱噴涂技術(shù)領(lǐng)域，具體說是Fe-Al₂O₃-Mo納米涂層材料及其制備方法。

背景技術(shù)

隨著中國熱噴涂技術(shù)的發(fā)展與提高，對噴涂層質(zhì)量要求也愈來愈高。近年來美國等國家發(fā)展起來的高速燃氣(HVOF)法是制備高質(zhì)量涂層的新的工藝方法。由于超音速火焰噴涂方法具有很多優(yōu)點，目前國內(nèi)已先后從國外引進近十幾臺設(shè)備，在各工業(yè)部門發(fā)揮著重要作用。

熱噴涂技術(shù)發(fā)展迅速，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、耐磨性差的問題卻始終存在，噴涂后的工作面仍然容易磨損，不耐腐蝕，機械性能難以達到熱噴涂技術(shù)應(yīng)有的水平，嚴重阻礙了熱噴涂技術(shù)的普及，落后于現(xiàn)代生產(chǎn)設(shè)備的發(fā)展步伐。

發(fā)明內(nèi)容

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Fe-Al₂O₃-Mo納米涂層材料及其制備方法。

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)：

Fe-Al₂O₃-Mo納米涂層材料，其組分及各組分的質(zhì)量份數(shù)為Fe占54-71份、Al₂O₃占23-36份、Mo占12份、TiO₂占1份、微量元素占0.47-0.58份，所述TiO₂作為添加劑加入，能提高材料的硬度和結(jié)合強度。

Al₂O₃也稱剛玉，主要有3種晶型，即γ-Al₂O₃、β-Al₂O₃、α-Al₂O₃。在1300℃以上的高溫時幾乎完全轉(zhuǎn)化為α-Al₂O₃。α-Al₂O₃形屬于六方最密堆積，熔點，硬度高，不溶于酸堿耐腐蝕，絕緣性好，用作涂層材料能有效增強涂層耐磨性、硬度以及耐腐蝕性。

Mo的純金屬是銀白色，非常堅硬。把少量Mo加到納米涂層之中，可提高納米涂層硬度。

所述微量元素為Sn、B、Cu、Co。

Sn在空氣中表面生成二氧化錫保護膜而穩(wěn)定。

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綜合力學(xué)性能優(yōu)異，是常用作燃汽輪機的葉片、葉輪、導(dǎo)管、噴氣發(fā)動機、火箭發(fā)動機、導(dǎo)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。

Fe-Al₂O₃-Mo納米涂層材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)采用氣霧化法制得Fe-Al₂O₃-Mo的納米球；

(2)將步驟(1)中制得的納米球采用活性劑保護法混合Sn、B、Cu、Co制得納米粉末。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明制成的Fe-Al₂O₃-Mo納米涂層的硬度可達HRC47，噴涂厚度可達3毫米，涂層密度可達7.43g/cm³,本發(fā)明綜合性能優(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，在相同的條件下，普通材料的磨損量是Fe-SiC-Mo涂層的3倍左右。

本發(fā)明強度好，耐磨，來源廣泛，價格低廉，一般用于在常溫下工作的機械零部件上，作滑動表面的硬面涂層及磨損部位的尺寸修復(fù)，適用于多種鋼材，適合一些材料表面需要硬化，但價格低廉，節(jié)省成本，又達到硬化材料目的的使用條件。

具體實施方式

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。

實施例一

Fe-Al₂O₃-Mo納米涂層材料，其組分及各組分的質(zhì)量份數(shù)為Fe占54份、Al₂O₃占23份、Mo占12份、TiO₂占1份、微量元素占0.47份。

所述微量元素為Sn、B、Cu、Co。

Fe-Al₂O₃-Mo納米涂層材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)采用氣霧化法制得Fe-Al₂O₃-Mo的納米球；