本发明专利技术涉及一种Fe-SiC-TiO2纳米涂层材料及其制备方法，其组分及各组分的质量百分数为Fe占54-78份、SiC占16-28份、TiO2占6-15份、Al2O3占1份、微量元素占0.18-0.63份，所述微量元素为C、Mo、B、Co，其制备方法为：采用气雾化法制得Fe-SiC-TiO2的纳米球；然后将制得的纳米球采用活性剂保护法混合C、Mo、B、Co制得纳米粉末。本发明专利技术制成的Fe-SiC-TiO2纳米涂层的硬度可达HRC43，具有一定的硬度和抗磨损性能，结合强度、抓附力较高，密度可达6.63g/cm3,喷涂厚度可达6毫米，致密度可达0.73，适合多种钢材。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及热喷涂
，具体说是一种Fe-SiC-Ti02m米涂层材料及其制备 方法。
技术介绍
众所周知，除少数贵金属外，金属材料会与周围介质发生化学反应和电化学反应 而遭受腐蚀。此外，金属表面受各种机械作用而引起的磨损也极为严重。大量的金属构件 因腐蚀和磨损而失效，造成极大的浪费和损失。据一些工业发达国家统计，每年钢材因腐蚀 和磨损而造成的损失约占钢材总产量的10%，损失金额约占国民经济总产值的2% -4%。 如果将因金属腐蚀和磨损而造成的停工、停产和相应引起的工伤、失火、爆炸事故等损失统 计在内的话，其数值更加惊人。因此，发展金属表面防护和强化技术，是各国普遍关心的重 大课题。 热喷涂是一种近几十年间迅速发展起来的表面强化和防护技术，在热喷涂过程 中，细微而分散的金属或非金属的涂层材料，以一种熔化或半熔化状态，沉积到一种经过制 备的基体表面，形成某种喷涂沉积层。它是利用某种热源（如电弧、等离子喷涂或燃烧火焰 等）将粉末状或丝状的金属或非金属材料加热到熔融或半熔融状态，然后借助焰流本身或 压缩空气以一定速度喷射到预处理过的基体表面，沉积而形成具有各种功能的表面涂层的 一种技术。 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，难以满足现代工业 的发展需求。而新型热喷涂材料可以弥补这些缺陷，采用新工艺、新方法、新配方制得具有 高硬度、高耐磨性、高耐腐蚀性，微观组织结构均匀，综合力学性能优良的材料以满足人们 的迫切需求是热喷涂技术发展的趋势。
技术实现思路
为了解决传统涂层耐磨性较差，硬度较低等问题，本专利技术提供一种Fe-SiC-Ti02m 米涂层材料及其制备方法。 本专利技术所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现： -种Fe-SiC-Ti02纳米涂层材料，其组分及各组分的质量份数为Fe占54-78份、 31(：占16-28份、1102占6-15份、六1 203占1份、微量元素占0.18-0.63份。SiC的硬度很大，莫氏硬度为9. 5级，仅次于世界上最硬的金刚石（10级），具有 优良的导热性能，是一种半导体，高温时能抗氧化。 1102和A1 203均能提高纳米涂层的硬度和结合强度。 所述微量元素为C、Mo、B、Co。Mo的纯金属是银白色，非常坚硬。把少量Mo混合Fe加到纳米涂层之中，可使纳米 涂层变硬。B在1000°C~1400°C与C作用，形成硼化物，此类硼化物是具有高硬度、耐熔、高 电导率和化学惰性的物质，常具有特殊的性质。Co是具有光泽的钢灰色金属，比较硬而脆，在常温下不和水作用，在潮湿的空气中 也很稳定，提高纳米涂层耐腐性。 一种Fe-SiC-Ti02纳米涂层材料的制备方法，包括以下步骤： (1)采用气雾化法制得Fe-SiC-Ti02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、B、Co制得纳米粉 末。 本专利技术的有益效果是：本专利技术制成的Fe-Sic-Ti02纳米涂层的硬度可达HRC43， 具有一定的硬度和抗磨损性能，结合强度、抓附力较高，密度可达6. 63g/cm3，喷涂厚度可 达6毫米，致密度可达0. 73。本专利技术适合多种钢材，如2Crl3、4Crl3、9Crl8、4Cr5W2VSi、 8Cr3等。本专利技术结合强度高，可堆积厚度大，具有一定的硬度和耐磨性，成本较低，应用范 围较广，可广泛应用与工业生产，与传统合金材料相比有着很大的进步。在相同的条件下， Fe-SiC-Ti02的结合强度是普通涂层的2. 6倍左右。【具体实施方式】 为了使本专利技术实现的技术手段和创作特征易于明白了解，下面对本专利技术进一步阐 述。 实施例一 一种Fe-SiC-Ti02纳米涂层材料，其组分及各组分的质量份数为Fe占54份、SiC 占16份、1102占6份、A1 203占1份、微量元素占0? 18份。 所述微量元素为C、Mo、B、Co。 -种Fe-SiC-Ti02纳米涂层材料的制备方法，包括以下步骤： (1)采用气雾化法制得Fe-SiC-Ti02的纳米球； (2)将步骤⑴中制得的纳米球采用活性剂保护法混合C、Mo、B、Co制得纳米粉 末。 实施例二 -种Fe-SiC-Ti02纳米涂层材料，其组分及各组分的质量份数为Fe占60份、SiC 占18份、1102占7份、A1 203占1份、微量元素占0. 35份。 所述微量元素为C、Mo、B、Co。 -种Fe-SiC-Ti02纳米涂层材料的制备方法，同实施例一。 实施例三 一种Fe-SiC-Ti02纳米涂层材料，其组分及各组分的质量份数为Fe占72份、SiC 占22份、1102占13份、A1 203占1份、微量元素占0. 54份。 所述微量元素为C、Mo、B、Co。 -种Fe-SiC-Ti02纳米涂层材料的制备方法，同实施例一。 实施例四 一种Fe-SiC-Ti02纳米涂层材料，其组分及各组分的质量份数为Fe占78份、SiC 占28份、1102占15份、A1 203占1份、微量元素占0.63份。 所述微量元素为C、Mo、B、Co。 -种Fe-SiC-Ti02纳米涂层材料的制备方法，同实施例一。 采用等离子喷涂技术在以20C〇钢为基体的棍类工件上制得Fe-SiC-Ti02纳米涂 层，带有所述涂层的基体与无所述涂层的基体的结合强度、显微硬度、气孔率以及抗磨粒磨 损性能对比实验结果见表1 : 表1Fe-SiC-Ti02纳米涂层与20C〇钢基体的性能对比实验结果：【主权项】1. 一种Fe-SiC-TiO 2纳米涂层材料，其特征在于：其组分及各组分的质量份数为Fe占 54-78 份、SiC 占 16-28 份、TiO2 占 6-15 份、Al 203 占 1 份、微量元素占 0. 18-0. 63 份； 所述微量元素为C、Mo、B、Co。2. -种Fe-SiC-TiO2纳米涂层材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤： (1) 先采用气雾化法制得Fe-SiC-TiO2的纳米球； (2) 将步骤⑴中制得的纳米球采用活性剂保护法混合C、Mo、B、Co制得纳米粉末。【专利摘要】本专利技术涉及一种Fe-SiC-TiO2，其组分及各组分的质量百分数为Fe占54-78份、SiC占16-28份、TiO2占6-15份、Al2O3占1份、微量元素占0.18-0.63份，所述微量元素为C、Mo、B、Co，其制备方法为：采用气雾化法制得Fe-SiC-TiO2的纳米球；然后将制得的纳米球采用活性剂保护法混合C、Mo、B、Co制得纳米粉末。本专利技术制成的Fe-SiC-TiO2纳米涂层的硬度可达HRC43，具有一定的硬度和抗磨损性能，结合强度、抓附力较高，密度可达6.63g/cm3,喷涂厚度可达6毫米，致密度可达0.73，适合多种钢材。【IPC分类】B82Y40-00, B22F9-08, C22C38-12, C23C4-06【公开号】CN104846318【申请号】CN201510236297【专利技术人】程敬卿 【申请人】安徽鼎恒再制造产业技术研究院有限公司【公开日】2015年8月19日【申请日】2015年5月9日本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种Fe‑SiC‑TiO2纳米涂层材料，其特征在于：其组分及各组分的质量份数为Fe占54‑78份、SiC占16‑28份、TiO2占6‑15份、Al2O3占1份、微量元素占0.18‑0.63份；所述微量元素为C、Mo、B、Co。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：程敬卿，
申请(专利权)人：安徽鼎恒再制造产业技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34
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