[發明專利]一種高性能的鎳基耐磨合金

有效

• 申請號: 201911401025.1
• 申請日: 2019-12-30
• 公開（公告）號: CN111041541B
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 王金生;陳金強;劉世濤;王德現;陳有彬
• 申請（專利權）人: 臨沂鑫海新型材料有限公司
• 主分類號: C25D15/00
• 分類號: C25D15/00;C25D3/56;C22C19/03;C22C1/10
• 代理公司: 北京智橋聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 11560
• 代理人: 杜瑞鋒

公開了一種鎳基耐磨合金，由彌散粒子懸浮液和基礎電鍍液混合而成的復合電鍍液電沉積得到，彌散粒子選自ZrO₂和La₂O₃納米粒子的混合物。基于鎳基耐磨合金的重量，鎳含量為70.0?76.0wt％；鎢含量為18.0?22.0wt％；磷含量為3.0?5.0wt％；ZrO₂含量為2.0?4.0wt％；La₂O₃含量為1.0?2.0wt％。上述鎳基耐磨合金摩擦系數和磨損率均低于現有技術的同類鎳基合金。

技術領域

本發明屬于金屬和合金技術領域，涉及一種高性能的鎳基合金，尤其是涉及一種高性能的鎳基耐磨合金。

背景技術

在各種機械設備、儀器儀表和眾多關鍵零部件中，金屬材料是使用較為廣泛的一類材料，需要在高溫、高速和腐蝕性條件下工作。因此，迫切需要提高金屬材料的耐蝕、耐熱和耐磨性能，使其能夠長期穩定的工作。其中，耐磨性能是尤其重要的一項指標。

盡管許多合金能夠滿足上述要求，但是生產成本較高，制備工藝復雜，使得這些材料在應用于設備或零件制造時具有較大的局限性。由于材料的磨損均是從表面開始的，在多數情況下，無需設備或零件由整體耐磨材料制備，僅需要將耐磨材料覆蓋表層，即能滿足材料性能的要求。

在上述材料中，鎳基合金通過引入鎢和磷元素，可以顯著地提高合金的硬度、韌性和強度以及耐腐蝕性和耐磨性；然而，上述鎳基合金仍然存在鍍層晶粒粗大，表面粗糙，鍍層發灰、暗淡，鍍液分散能力差等技術缺陷。

為了進一步解決上述技術問題，張振宇等人在電沉積鎳基合金鍍液中加入稀土氧化物粉末，制備出晶粒細小的鎳基合金。相對于未加入稀土氧化物粉末的樣品，所得鎳基合金組織結構更為均勻致密，磨損率更低；然而，這類鎳基合金的滑動摩擦系數仍然較高。

因此，迫切需要尋找一種同時具有低摩擦系數和低磨損率的高性能的鎳基耐磨合金。

發明內容

本發明目的是提供一種同時具有低摩擦系數和低磨損率的高性能的鎳基耐磨合金。

為了實現上述目的，本發明所采取的技術方案如下：

一種鎳基耐磨合金，由彌散粒子懸浮液和基礎電鍍液混合而成的復合電鍍液電沉積得到，其特征在于，所述彌散粒子選自ZrO₂和La₂O₃納米粒子的混合物。

根據本發明所述的鎳基耐磨合金，其中，ZrO₂納米粒子的平均粒徑D₈₀為40-80nm；La₂O₃納米粒子的平均粒徑D₈₀為120-280nm。

在一個具體的實施方式中，ZrO₂納米粒子的平均粒徑D₈₀為58m；La₂O₃納米粒子的平均粒徑D₈₀為206nm。

根據本發明所述的鎳基耐磨合金，其中，ZrO₂與La₂O₃納米粒子的重量比為(2-3):1。

在一個具體的實施方式中，ZrO₂與La₂O₃納米粒子的重量比為2.5:1。

根據本發明所述的鎳基耐磨合金，其中，所述彌散粒子懸浮液進一步包含數均分子量Mn為6000-8000的聚丙烯酸(PAA)。

在一個具體的實施方式中，所述聚丙烯酸(PAA)的數均分子量Mn為7200。