一种含铁基非晶涂层的耐磨耐腐蚀材料制造技术

本实用新型专利技术涉及一种含铁基非晶涂层的耐磨耐腐蚀材料，包括基体、形成在所述基体上的第一铁基非晶合金涂层和形成在所述第一铁基非晶合金涂层上的纳米晶合金涂层。本实用新型专利技术的材料克服了单一的非晶涂层或纳米晶涂层存在的问题，使得非晶涂层的高耐腐蚀性和纳米晶涂层的高强度结合起来，最大限度的满足了耐腐蚀、耐磨的性能要求。

【技术实现步骤摘要】

本技术主要涉及一种含铁基非晶涂层的耐磨耐腐蚀材料。
技术介绍
现有技术中，在普通材料表面喷涂涂层使其达到：防腐、耐磨、减摩、抗高温、抗氧化、隔热、绝缘、导电、防微波辐射等一系列多种功能，使其达到节约材料，节约能源的目的。喷涂涂层后的材料可广泛应用于火电发电、石油钻探、油气管道、燃煤发电、水利发电、医药化工及煤炭等行业，一定程度上能够应对各种腐蚀、磨损工况环境，延长工件使用寿命、减少非计划停机时间、降低设备运维成本。但是目前，普通材料上喷涂涂层一般是在基材上喷涂单一的涂层，如喷涂纳米晶合金涂层，以使材料表面的强度得以提高，或者喷涂非晶合金涂层，以使材料表面的耐腐蚀性能得以提高。但是这种喷涂单一涂层的材料往往不能同时满足高强度、耐腐蚀性能、耐磨性等性能。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种含铁基非晶涂层的耐磨耐腐蚀材料。为解决以上技术问题，本技术采用如下技术方案：一种含铁基非晶涂层的耐磨耐腐蚀材料，其包括基体、形成在基体上的第一铁基非晶合金涂层和形成在第一铁基非晶合金涂层上的纳米晶合金涂层。进一步地，所述材料还包括第二铁基非晶合金涂层，所述第二铁基非晶合金涂层形成在所述纳米晶合金涂层的外表面上。优选地，所述第一铁基非晶合金涂层的厚度为0.05～5mm。所述第二铁基非晶合金涂层的厚度为0.05～5mm。所述纳米晶合金涂层的厚度为5μm～100μm。上述中，铁基非晶合金涂层及纳米晶合金涂层的形成材料均为已知材料，其中，铁基非晶合金涂层的形成材料主要由Fe、Cr、Mo、Mn、B、Ni、Si、P、C、Y、Co元素组成，其中，元素Y的原子百分比含量为0～3at.％，能提高合金的非晶形成能力。Cr的原子百分比含量为10～30at.％，能有效提高铁基非晶纳米晶合金的抗氧化性能及耐磨性。Mo的原子百分比含量为1～18at.％，能够提高非晶合金的形成能力及其耐蚀性。B的原子百分比含量为5～18at.％，能够提高非晶合金的形成能力。所述第一铁基非晶合金涂层和第二铁基非晶合金涂层的粒度为10μm～80μm，大小近似、均匀；所述第一铁基非晶合金涂层和第二铁基非晶合金涂层的微观形貌为球形、近球形或类球形。由于上述技术方案的实施，本技术与现有技术相比具有如下优点：本技术的材料克服了单一的非晶涂层或纳米晶涂层存在的问题，使得非晶涂层的高耐腐蚀性和纳米晶涂层的高强度结合起来，最大限度的满足了耐腐蚀、耐磨的性能要求。本技术的材料具有优异的耐磨性能，耐腐蚀性能，耐高温性能(高温可达1000℃)，耐低温性能(低温可达零下40℃)及摩擦系数非常低。附图说明图1为本技术的含铁基非晶涂层的耐磨耐腐蚀材料的结构示意图；图中：1、基体；2、第一铁基非晶合金涂层；3、纳米晶合金涂层；4、第二铁基非晶合金涂层。具体实施方式下面将结合附图对本技术作进一步的描述。本技术的含铁基非晶涂层的耐磨耐腐蚀材料包括基体1、形成在基体1上的第一铁基非晶合金涂层2和形成在第一铁基非晶合金涂层2上的纳米晶合金涂层3。该材料还包括第二铁基非晶合金涂层4，第二铁基非晶合金涂层4形成在纳米晶合金涂层3的外表面上。第一铁基非晶合金涂层2的厚度为0.05～5mm；第二铁基非晶合金涂层4的厚度为0.05～5mm；纳米晶合金涂层3的厚度为5μm～100μm。上述中，铁基非晶合金涂层及纳米晶合金涂层的形成材料均为已知材料，其中，铁基非晶合金涂层的形成材料主要由Fe、Cr、Mo、Mn、B、Ni、Si、P、C、Y、Co元素组成，其中，元素Y的原子百分比含量为0～3at.％，能提高合金的非晶形成能力。Cr的原子百分比含量为10～30at.％，能有效提高铁基非晶纳米晶合金的抗氧化性能及耐磨性。Mo的原子百分比含量为1～18at.％，能够提高非晶合金的形成能力及其耐蚀性。B的原子百分比含量为5～18at.％，能够提高非晶合金的形成能力。本技术的材料的涂层耐高温性和耐低温性良好，高温可达1000℃，低温可达零下40℃。涂层的摩擦系数非常低，为0.05～2。选择铁基非晶合金粉末作为喷涂材料，基体为12Cr1MoV钢，喷涂前对基材表面进行除锈、除油等清洁处理，然后进行喷砂粗化活化处理。采用超音速火焰喷涂或超音速电弧喷涂技术进行喷涂，最后对涂层进行热处理。实施例1采用超音速火焰喷涂技术在12Cr1MoV钢基体1上喷涂铁基非晶合金涂层，第一铁基非晶合金涂层2和第二铁基非晶合金涂层4的粒度均为15～45μm，第一铁基非晶合金涂层2和第二铁基非晶合金涂层4的厚度均为0.3mm，纳米晶合金涂层3厚度为30μm。实施例2采用超音速火焰喷涂技术在12Cr1MoV钢基体1上喷涂铁基非晶合金涂层，第一铁基非晶合金涂层2和第二铁基非晶合金涂层4的粒度均为45～70μm，第一铁基非晶合金涂层2和第二铁基非晶合金涂层4的厚度均为0.3mm，纳米晶合金涂层3厚度为30μm。对比例1采用超音速火焰喷涂技术在12Cr1MoV钢基体1上喷涂铁基非晶合金涂层，第一铁基非晶合金涂层2和第二铁基非晶合金涂层4的粒度均为15～45μm，第一铁基非晶合金涂层2和第二铁基非晶合金涂层4的厚度均为0.6mm，无纳米晶合金涂层，即本对比例材料喷涂单一的非晶涂层。对比例2本对比例的材料为12Cr1MoV钢，表面做清洁处理，无涂层。性能测试(1)耐磨测试对实施例1～2的材料的耐磨性能进行分析。通过对实施例1～2及对比例1～2的样品进行室温无润滑摩擦磨损试验，试样尺寸为φ24mm×10mm，其工作面为φ24mm，振幅为0.7mm，载荷为l0N，频率是l2Hz。实验时间为10min，得到各样品的磨损失重量，见表1。表1不同样品摩擦磨损试验磨损失重量从表1可以得出，实施例1～2的样品磨损失重量低于对比例1～2的磨损失重量，说明实施例1～2的样品耐磨性能较好，对比例1～2的样品耐磨性能较差。对比实施例1与对比例1可知，非晶纳米晶涂层结构的耐磨性能较高，而单一非晶涂层的耐磨性能较低。(2)显微硬度测试对实施例1～2涂层显微硬度进行分析。通过对实施例1～2及对比例1～2的样品进行显微硬度测量，详见表2。表2不同样品显微硬度测试值从表2可以得出，实施例1～2的样品显微硬度远高于对比例1～2的样品显微硬度，说明实施例1～2的样品硬度高，对比例1～2的样品硬度低。对比实施例1与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含铁基非晶涂层的耐磨耐腐蚀材料，其特征在于：包括基体、形成在所述基体上的第一铁基非晶合金涂层和形成在所述第一铁基非晶合金涂层上的纳米晶合金涂层。

【技术特征摘要】
1.一种含铁基非晶涂层的耐磨耐腐蚀材料，其特征在于：包括基体、形成在所述基体上的第一铁基非晶合金涂层和形成在所述第一铁基非晶合金涂层上的纳米晶合金涂层。
2.根据权利要求1所述的含铁基非晶涂层的耐磨耐腐蚀材料，其特征在于：所述材料还包括第二铁基非晶合金涂层，所述第二铁基非晶合金涂层形成在所述纳米晶合金涂层的外表面上。
3.根据权利要求2所述的含铁基非...

【专利技术属性】
技术研发人员：任爱，翁立奎，李岩，
申请(专利权)人：任爱，翁立奎，李岩，
类型：新型
国别省市：江苏;32