-Mo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，具體說是一種硬質(zhì)Co-TiO2-Mo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 成噴涂層的一種金屬表面加工方法。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(jìn)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(diǎn)：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；2、可方便地調(diào)整材料的化學(xué)成分；3、能夠動態(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。
[0004] 基于此，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。
[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，硬度較低等問題，本發(fā)明提供一種硬質(zhì) Co-TiO2-Mo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(shí)現(xiàn)：
[0008] -種硬質(zhì)Co-TiO2-Mo涂層材料，其組分及各組分的質(zhì)量份數(shù)為Co占74-86份、 TiO2占5-14份、Mo占6份、Al 203占1份、微量元素占0. 08-0. 66份，所述Al 203作為添加劑 加入，能提高材料耐磨性和硬度。
[0009] 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 機(jī)、火箭發(fā)動機(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(jiān)硬，把少量Mo加到涂層之中，可提高涂層硬度。
[0011] TiO2的粘附性好，涂層不易脫落，且TiO 2的熱穩(wěn)定性好。
[0012] 所述微量元素為C、Mn、Zr、Cu、Gr。所述Zr有耐腐蝕性，且熔點(diǎn)高，能提高涂層綜 合性能。所述Gr為石墨稀，石墨?。℅raphene)是一種二維碳材料，是單層石墨稀、雙層石 墨烯和少層石墨烯的統(tǒng)稱。石墨烯是已知的世上最薄、最堅(jiān)硬的納米材料，能顯著提高涂層 硬度。
[0013] 一種硬質(zhì)Co-TiO2-Mo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Co-TiO2-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(hù)法混合C、Mn、Zr、Cu、Gr制得納米 粉末。
[0016] 本發(fā)明的有益效果是：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-TiO 2-Mo涂層的硬度可達(dá)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)7. 346g/cm3,噴涂厚度可達(dá)3毫米，致密度良好為0. 74,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。
【附圖說明】
[0017] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)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(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，下面對本發(fā)明進(jìn)一步闡 述。
[0020] 實(shí)施例一：
[0021] 一種硬質(zhì)Co-TiO2-Mo涂層材料，其組分及各組分的質(zhì)量份數(shù)為Co占74份、TiO 2 占5份、Mo占6份、Al2O3占1份、微量元素占0.08份。
[0022] 所述微量元素為C、Mn、Zr、Cu、Gr。
[0023] -種硬質(zhì)Co-TiO2-Mo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Co-TiO2-Mo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、Mn、Zr、Cu、Gr制得納米 粉末。
[0026] 實(shí)施例二：
[0027] -種硬質(zhì)Co-TiO2-Mo涂層材料，其組分及各組分的質(zhì)量份數(shù)為Co占78份、TiO 2 占8份、Mo占6份、Al2O3占1份、微量元素占0.25份。
[0028] 所述微量元素為C、Mn、Zr、Cu、Gr。
[0029] -種硬質(zhì)Co-TiO2-Mo涂層材料的制備方法，同實(shí)施例一。
[0030] 實(shí)施例三：
[0031] 一種硬質(zhì)Co-TiO2-Mo涂層材料，其組分及各組分的質(zhì)量份數(shù)為Co占80份、TiO 2 占12份、Mo占6份、Al2O3占1份、微量元素占0.54份。
[0032] 所述微量元素為C、Mn、Zr、Cu、Gr。
[0033] -種硬質(zhì)Co-TiO2-Mo涂層材料的制備方法，同實(shí)施例一。
[0034] 實(shí)施例四：
[0035] 一種硬質(zhì)Co-TiO2-Mo涂層材料，其組分及各組分的質(zhì)量份數(shù)為Co占86份、TiO 2 占14份、Mo占6份、Al2O3占1份、微量元素占0.66份。
[0036] 所述微量元素為C、Mn、Zr、Cu、Gr。
[0037] -種硬質(zhì)Co-TiO2-Mo涂層材料的制備方法，同實(shí)施例一。
[0038] 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Co-TiO2-Mo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(qiáng)度、顯微硬度、氣孔率以及抗磨粒磨損性 能對比實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表1 :
[0039] 表1 Co-TiO2-Mo涂層與20C〇鋼基體的性能對比實(shí)驗(yàn)結(jié)果：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種硬質(zhì)Co-TiO 2-Mo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 74-86份、TiO2占5-14份、Mo占6份、Al 203占1份、微量元素占0. 08-0. 66份； 所述微量元素為C、Mn、Zr、Cu、Gr。
2. -種硬質(zhì)Co-TiO 2-Mo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(hù)法混合C、Mn、Zr、Cu、Gr制得納米粉 末。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種硬質(zhì)Co-TiO2-Mo涂層材料及其制備方法，其組分及各組分的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為Co占74-86份、TiO2占5-14份、Mo占6份、Al2O3占1份、微量元素占0.08-0.66份，所述微量元素為C、Mn、Zr、Cu、Gr，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(hù)法混合C、Mn、Zr、Cu、Gr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】B22F1-00, B22F9-08
【公開號】CN104874804
【申請?zhí)枴緾N201510233126
【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9月2日
【申請日】2015年5月9日