一种镍基微细球形粉末涂层材料制造技术

一种镍基微细球形粉末涂层材料，其特征在于：重量百分组成为Ｃｒ１３－１８，Ｗ３－７，Ｔａ２－５，Ｓｉ２－６，Ｂ１－６，Ｃ０．６－１．２，Ｎｉ余量。上述材料超声气体雾化制备工艺为：雾化压力３．０－７．５ＭＰａ，雾化温度１３５０－１６５０℃，气体射流角度３５－５５°，导流管直径３．０－６．２ｍｍ。本发明专利技术在工业上易实现且性能优良，特别适于用作工业鼓风机叶片及衬板的耐磨涂层材料。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
一种镍基微细球形粉末涂层材料本专利技术涉及高温合金粉末材料，特别提供了一种Ni-Cr-W-Ta-Si-B-C微细、球形粉末涂层材料。现代工业中，为了提工业鼓风机及透平压缩机的工作效率，延长使用寿命，大量地采用Ni基高温合金粉末做为耐磨损、抗氧化涂层。近年来，美国Alloy Metals公司和瑞典Sultzer Metco公司相继开展了这方面的研究工作，研制出了Ni-Cr-Fe-Si-B-C和Fe-Cr-Mo-Cu-B-Si等粉末涂层材料。制备该合金粉末的传统方法是采用合金铸锭、机械球磨破碎的工艺，由于在球磨的过程中难免要产生杂质，这就使得粉体性能降低；该方法制得的粉末形状不规划，流动性差，进而影响涂层厚度的均匀性；另外，该工艺工序长，耗时多，从而使粉末成本高。以上诸多因素限制了其在工业上的广泛应用。本专利技术的目的在于提供一种新型的Ni-Cr-W-Ta-Si-B-C球形粉末涂层材料，其在工业上更易实现，价格低且性能优良。本专利技术提供了一种镍基微细球形粉末涂层材料，其特征在于：重量百分组成为Cr13-18，W3-7，Ta2-5，Si2-6，B1-6，C0．6-1．2，Ni余量。本专利技术中的Ta元素主要存在于高温稳定相γ＇相中，起到稳定γ＇相的作用，提高涂层的高温性能。W在合金中可以有效地提高涂层的高温强度，C元素的加入可提高合金硬度，进而改善涂层耐磨性。本专利技术区别于现有广泛采用的机械球磨制备技术，采用超声气体雾化方法制备Ni-Cr-W-Ta-Si-B-C粉末涂层材料。其基本过程为：上述合金元素在MgO成型坩埚内。采用中频感应加热熔炼，熔炼完毕并达到一定过热后将合金液通过导流装置引入雾化喷模中，通过超声速的气流来在撞击、破碎合金液流使其成细小的液滴并将其快速冷凝成细小的粉末颗粒。其特征在于：雾化压力3．0-7．5MPa；雾化温度1350-1650℃；射流角度35-55°，导流管直径3．0-6．2mm。该工艺成粉率高且粉末呈规划球形，大大提高了粉末的流动性，防止在热喷涂过程中堵塞喷枪，另外，由于流动性的提高，这对提高送粉的均匀性进而改善涂层厚度的均匀性亦有作用。特别适于粉末涂层制备工艺的需要，另外，该方法冷却速度快，使合金成份均匀，粉体性能提高。在本专利技术的合金成份及超声气体雾化工艺参数下，制备的Ni-Cr-W-Ta-Si-B-C粉末涂层性能达到：粘接强度＞85MPa；硬度≥500Hv；孔隙率＜1．0％。-->下面通过实施例详述本专利技术。附图1为超声气体雾化法制备的Ni-Cr-W-Ta-Si-B-C合金粉末的微观形貌。实施例1原材料为纯Ni(99．5％)，电解Cr(99．99％)，纯W(99．9％)，中间合金NiB(含B14．5wt％)，纯Ta(99．7％)，C(99．9％)，按重量百分比Ni17Cr4W4Ta4Si3B0．7C配料10kg，雾化参数为：雾化温度：1450℃雾化压力：6．5MPa射流角度：45°导流管直径：3．8mm制得该合金粉末平均粒度为32μm，涂层性能为：粘接强度：90MPa，显微硬度530Hv，孔隙率0．7％。实施例2原材料与实施例1同，按重量百分比Ni17Cr3W3Ta4Si4B0．9C配料8．0kg，雾化工艺参数为：雾化温度：1550℃雾化压力：7．0MPa气体射流角度：40°导流管直径：3．5mm制得该合金粉末粒度为29μm，涂层性能为：粘接强度91MPa，显微硬度500Hv，孔隙率0．5％。实施例3原材料与实施例1同，按重量百分比Ni15Cr5W4Ta5Si4B1C配料10kg，雾化参数为：雾化温度：1500℃雾化压力：5．0MPa气体射流角度：45°导流管直径：4．0mm制得该合金粉末平均粒度40μm，涂层性能：粘接强度86MPa，显微硬度510Hv，孔隙率0．75％。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种镍基微细球形粉末涂层材料，其特征在于：重量百分组成为Ｃｒ１３－１８，Ｗ３－７，Ｔａ２－５，Ｓｉ２－６，Ｂ１－６，Ｃ０．６－１．２，Ｎｉ余量。

【技术特征摘要】
1．一种镍基微细球形粉末涂层材料，其特征在于：重量百分组成为Cr13-18，W3-7，Ta2-5，Si2-6，B1-6，C0．6-1．2，Ni余量。2．一种权利要求1所述镍基微细球...

【专利技术属性】
技术研发人员：常新春，王建强，侯万良，郝云彦，胡壮麒，
申请(专利权)人：中国科学院金属研究所，
类型：发明
国别省市：89[中国|沈阳]