[发明专利]高强度Ni-Cr-B-Si涂层材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及热喷涂技术领域，具体说是高强度Ni-Cr-B-Si涂层材料及其制备方法。

背景技术

热喷涂是指一系列过程，在这些过程中，细微而分散的金属或非金属的涂层材料，以高强度熔化或半熔化状态，沉积到高强度经过制备的基体表面，形成某种喷涂沉积层。涂层材料可以是粉状、带状、丝状或棒状。热喷涂枪由燃料气、电弧或等离子弧提供必需的热量，将热喷涂材料加热到塑态或熔融态，再经受压缩空气的加速，使受约束的颗粒束流冲击到基体表面上。冲击到表面的颗粒，因受冲压而变形，形成叠层薄片，粘附在经过制备的基体表面，随之冷却并不断堆积，最终形成高强度层状的涂层。该涂层因涂层材料的不同可实现耐高温腐蚀、抗磨损、隔热、抗电磁波等功能。

热喷涂技术发展迅速，应用前景广阔，然而传统的喷涂技术使用的材料结合强度差、气孔率高、耐磨性差，难以满足日益多样化的产品要求。

发明内容

为了解决传统涂层耐磨性较差，硬度较低等问题，本发明提供高强度Ni-Cr-B-Si涂层材料及其制备方法。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

高强度Ni-Cr-B-Si涂层材料，其组分及各组分的质量份数为Ni占77-86份、Cr占7-15份、B占6份、Si占6份、WC占1份、微量元素占0.15-0.66份。

将Ni混入纳米涂层中可以提高机械强度。Ni与Fe的合金用来制造机器承受较大压力、承受冲击和往复负荷部分的零件，如涡轮叶片、曲轴、连杆等。

Cr涂在工件表面，可以提高工件的耐腐性。

B是微量合金元素，B与铝合金结合，是有效的中子屏蔽材料。

所述微量元素为C、Mo、Mn、Fe、Al。

高强度Ni-Cr-B-Si涂层材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)采用气雾化法制得Ni-Cr-B-Si的纳米球；

(2)将步骤(1)中制得的纳米球采用活性剂保护法混合C、Mo、Mn、Fe、Al制得纳米粉末。

本发明的有益效果是：本发明形貌有丝状或条状，但分布均匀、颗粒完整具有较好的组织结构和较好的宏观性能。本发明制成的涂层的硬度达到HRC46，具有一定的硬度和抗磨损性能。由于材料硬度有一定的降低，可获得较高的结合强度，而且成本较低，用于涂层表面材料或底层材料均可。由于结合强度好，涂层可获得更大厚度，厚度可达5毫米不会开裂，涂层韧性、结合度高，极大的提升了涂层的堆积厚度。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明在扫描电子显微镜下的组织结构及晶体形貌。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段和创作特征易于明白了解，下面对本发明进一步阐述。

实施例一：

高强度Ni-Cr-B-Si涂层材料，其组分及各组分的质量份数为Ni占77份、Cr占7份、B占6份、Si占6份、WC占1份、微量元素占0.15份。

所述微量元素为C、Mo、Mn、Fe、Al。

高强度Ni-Cr-B-Si涂层材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)采用气雾化法制得Ni-Cr-B-Si的纳米球；

(2)将步骤(1)中制得的纳米球采用活性剂保护法混合C、Mo、Mn、Fe、Al制得纳米粉末。

实施例二：

高强度Ni-Cr-B-Si涂层材料，其组分及各组分的质量份数为Ni占79份、Cr占10份、B占6份、Si占6份、WC占1份、微量元素占0.28份。

所述微量元素为C、Mo、Mn、Fe、Al。

高强度Ni-Cr-B-Si涂层材料的制备方法，同实施例一。

实施例三：

高强度Ni-Cr-B-Si涂层材料，其组分及各组分的质量份数为Ni占80份、Cr占12份、B占6份、Si占6份、WC占1份、微量元素占0.55份。

所述微量元素为C、Mo、Mn、Fe、Al。

高强度Ni-Cr-B-Si涂层材料的制备方法，同实施例一。

实施例四：

高强度Ni-Cr-B-Si涂层材料，其组分及各组分的质量份数为Ni占86份、Cr占15份、B占6份、Si占6份、WC占1份、微量元素占0.66份。

所述微量元素为C、Mo、Mn、Fe、Al。

高强度Ni-Cr-B-Si涂层材料的制备方法，同实施例一。