可以获得非晶合金涂层的热喷涂粉体制造技术

本发明专利技术公开一种可以获得非晶合金涂层的热喷涂粉体，该粉体合金成分具有很宽的过冷液相区和很强的非晶形成能力，能在较低冷却速度下获得非晶合金。提供的粉体作为热喷涂粉末，利用超音速火焰喷涂方法或者等离子喷涂方法，制备出非晶合金涂层。这种涂层具有优异的耐腐蚀和耐磨综合性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及铁基合金涂层，特别是涉及非晶合金涂层的原材料。
技术介绍
随着人类认识的发展和技术的进步，从20世纪50年代涌现了若干新型非晶态材料，其中非晶合金中原子的混乱排列情况类似于玻璃，故又称为金属玻璃。金属玻璃可以多种工艺制备，所有工艺都涉及将合金从液态或气态快速凝固，凝固过程非常快以致将原子的液体组态冻结。它们在热力学上处于亚稳状态，在晶化温度以上即可克服一定大小的能垒而转变成晶态。非晶合金具有独特的无序结构，兼有一般金属和玻璃的特性，因而具有独特的物理化学和力学性能。非晶合金具有优良的光电和磁性能，极好的加工性能，超强的抗腐蚀性，良好的耐磨性。用快速凝固(冷却速度在105K/S以上)可以制备非晶粉末或小尺寸的非晶合金。但是在实际中，直至目前，这些材料仍还没有大范围推广应用，其主要因素是其制备过程难以控制，在实际中很难制备大块非晶、纳米晶材料，其应用主要被限制在薄带、细丝、粉末等低维度形状上。相对而言，非晶合金涂层的制备过程比较容易实现，在众多制备涂层的方法中，热喷涂技术是一种极具竞争力的技术，同时也是非常有发展前景的技术，在热喷涂技术中，主要采用等离子喷涂技术和超音速火焰喷涂技术来制备非晶合金涂层。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种可以获得非晶合金涂层的热喷涂粉体，该粉体合金成分具有很宽的过冷液相区和很强的非晶形成能力，能在较低冷却速度下获得非晶合金，制备的工艺较简单。本专利技术的技术方案为一种可以获得非晶合金涂层的热喷涂粉体，其特征在于该粉体具有以下特征(1)成分Fe(100-x-y-z-g)Co(x)Nd(y)Dy(z)B(g)，成分为原子百分比。标准成分为Fe67Co9.5Nd3Dy0.5B20；其中，0≤x≤20，0≤y≤10，0≤z≤2，10≤g≤50；(2)粉体为非晶态结构或者结晶相体积百分比小于20％；(3)粉体为多角形或者球形，粒径1～50微米。采用超音速火焰喷涂方法获得非晶合金涂层；作为参考的喷涂工艺参数氧气压力0.5MPa、丙烷压力0.7MPa、空气压力0.5-0.7MPa、氧气流量150-350L/min、丙烷流量50-90L/min、空气流量300-500L/min、送粉速度20～100g/min、喷涂距离210mm。在非氧化性气氛下对喷涂层进行去应力退火热处理，作为参考的参数为温度300-500℃、时间1-5小时。针对过去利用热喷涂技术制备单一的非晶涂层或纳米结构涂层存在的问题，本专利技术提供一种新的可以获得非晶合金涂层的粉体，该粉体合金成分具有很宽的过冷液相区和很强的非晶形成能力，能在较低冷却速度下获得非晶合金。提供的粉体作为热喷涂粉末，利用超音速火焰喷涂方法或者等离子喷涂方法，制备出非晶合金涂层。这种涂层具有优异的耐腐蚀和耐磨综合性能。本专利技术的优点在于该粉体合金成分具有很宽的过冷液相区和很强的非晶形成能力，能在较低冷却速度下获得非晶合金，制备的工艺较简单。这种涂层具有优异的耐腐蚀和耐磨综合性能。具体实施例方式实施例1非晶态合金粉末的成分按原子百分比为Fe67Co9.5Nd3Dy0.5B20。粉末的粒度范围是35～47微米。先用超音速火焰喷涂在0Crl3Ni5Mo不锈钢基体上制备涂层，然后再对涂层进行热处理。喷涂参数选择为氧气压力1.0MPa、丙烷压力0.7N4Pa、空气压力0.7MPa、氧气流量240L/min、丙烷流量68L/min、空气流量375L/min、送粉速度60g/min、喷涂距离210mm。热处理参数为温度为300℃、时间3小时。实施例2非晶态合金粉末的成分按原子百分比为Fe76Co4.5Nd1Dy0.5B18。粉末的粒度范围是15～30微米。先用超音速火焰喷涂在1Crl3Ni5Mo不锈钢基体上制备涂层，然后再对涂层进行热处理。喷涂参数选择为氧气压力1.0MPa、丙烷压力0.7N4Pa、空气压力0.7MPa、氧气流量240L/min、丙烷流量68L/min、空气流量375L/min、送粉速度60g/min、喷涂距离210mm。热处理参数为温度为300℃、时间5小时。实施例3非晶态合金粉末的成分按原子百分比为Fe76Nd3Dy1B20。粉末的粒度范围是40～47微米。先用超音速火焰喷涂在1Crl3Ni5Mo不锈钢基体上制备涂层，然后再对涂层进行热处理。喷涂参数选择为氧气压力1.0MPa、丙烷压力0.7N4Pa、空气压力0.7MPa、氧气流量240L/min、丙烷流量68L/min、空气流量375L/min、送粉速度60g/min、喷涂距离210mm。热处理参数为温度为300℃、时间2小时。实施例4非晶态合金粉末的成分按原子百分比为Fe77Nd3B20。粉末的粒度范围是40～47微米。先用超音速火焰喷涂在1Crl3Ni5Mo不锈钢基体上制备涂层，然后再对涂层进行热处理。喷涂参数选择为氧气压力1.0MPa、丙烷压力0.7N4Pa、空气压力0.7MPa、氧气流量240L/min、丙烷流量68L/min、空气流量375L/min、送粉速度60g/min、喷涂距离210mm。热处理参数为温度为400℃、时间3小时。权利要求1.一种可以获得非晶合金涂层的热喷涂粉体，其特征在于该粉体具有以下特征(1)成分Fe(100-x-y-z-g)Co(x)Nd(y)Dy(z)B(g)，成分为原子百分比。标准成分为Fe67Co9.5Nd3Dy0.5B20；其中，0≤x≤20，0≤y≤10，0≤z≤2，10≤g≤50；(2)粉体为非晶态结构或者结晶相体积百分比小于20％；(3)粉体为多角形或者球形，粒径1～50微米。2.根据权利要求1所述可以获得非晶合金涂层的热喷涂粉体，其特征在于采用超音速火焰喷涂方法获得非晶合金涂层；作为参考的喷涂工艺参数氧气压力0.5MPa、丙烷压力0.7MPa、空气压力0.5-0.7MPa、氧气流量150-350L/min、丙烷流量50-90L/min、空气流量300-500L/min、送粉速度20～100g/min、喷涂距离210mm。在非氧化性气氛下对喷涂层进行去应力退火热处理，作为参考的参数为温度300-500℃、时间1-5小时。全文摘要本专利技术公开一种可以获得非晶合金涂层的热喷涂粉体，该粉体合金成分具有很宽的过冷液相区和很强的非晶形成能力，能在较低冷却速度下获得非晶合金。提供的粉体作为热喷涂粉末，利用超音速火焰喷涂方法或者等离子喷涂方法，制备出非晶合金涂层。这种涂层具有优异的耐腐蚀和耐磨综合性能。文档编号C22C45/00GK101050530SQ20071005216公开日2007年10月10日 申请日期2007年5月10日 优先权日2007年5月10日专利技术者彭书成, 朱正吼, 侯正昌 申请人:彭书成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可以获得非晶合金涂层的热喷涂粉体，其特征在于：该粉体具有以下特征：（１）成分：Ｆｅ（１００－ｘ－ｙ－ｚ－ｇ）Ｃｏ（ｘ）Ｎｄ（ｙ）Ｄｙ（ｚ）Ｂ（ｇ），成分为原子百分比。标准成分为：Ｆｅ６７Ｃｏ９．５Ｎｄ３Ｄｙ０．５Ｂ２０；其中，０≤ｘ≤２０，０≤ｙ≤１０，０≤ｚ≤２，１０≤ｇ≤５０；（２）粉体为非晶态结构或者结晶相体积百分比小于２０％；（３）粉体为多角形或者球形，粒径１～５０微米。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：彭书成，朱正吼，侯正昌，
申请(专利权)人：彭书成，
类型：发明
国别省市：36[中国|江西]