一种纳米CeO制造技术

本发明专利技术涉及TC4合金的表面改性处理领域，公开了一种TC4合金表面激光熔覆纳米CeO

A nano CEO

【技术实现步骤摘要】
一种纳米CeO2增强NiCoCrAlY涂层的制备方法
本专利技术涉及一种纳米CeO2增强NiCoCrAlY涂层制备方法，主要应用于TC4钛合金的表面改性处理，属于新材料制备领域。
技术介绍
TC4合金具有低密度、高比强度和耐蚀性等特点，是目前全世界范围内使用量最多的钛合金之一，其使用量已经超过钛合金总量的50%。但是其自身的耐磨性差、硬度低和易氧化等缺点，限制了其在摩擦工况下的使用。MCrAlY(M为Ni、Co或二者混合)涂层作为优异的热障涂层，已广泛用于钛合金的高温磨损环境中。稀土(RE)材料具有优异的物理化学特性，具有特殊的电子结构和大的原子半径，可以改善合金材料的微观结构。纳米CeO2添加到NiCoCrAlY涂层中，经过改性后的涂层的显微硬度得到了提高，其微观结构和摩擦与磨损性能得到了改善。本专利技术设计了一种纳米CeO2增强NiCoCrAlY涂层的方法，降低了摩擦因数和磨损率，主要应用于TC4合金的表面改性处理。
技术实现思路
（1）本专利技术所使用的纳米CeO2粉末平均粒径为30nm，比表面积为40-60m2/g，其化学成分（wt/%）：CeO299.99，Ln2O3≤0.01，Nd2O3+Pr6O11≤0.03，Fe2O3≤0.01，SiO2≤0.02，CaO≤0.01，Al2O3≤0.02。（2）本专利技术所使用的NiCoCrAlY粉末化学成分（wt,%)：Cr20-22，Al5，Fe≤1，Y0.5，Co6，C0.4，其余为Ni。（3）本专利技术所添加纳米CeO2的质量分数据分别为2%、4%和6%，配制的三种纳米CeO2增强NiCoCrAlY粉末经球磨机混合2小时后，用作喷涂的粉末。（4）喷涂参数：光斑直径为4mm，激光波长为1064nm，氩气速度为8L/min，扫描速度为4mm/s；送粉速度为8g/min，激光功率为1400W。（5）所制备的纳米CeO2增强NiCoCrAlY涂层在高温时具有优异的减摩降磨性能，有效地改善了基体的摩擦与磨损性能。附图说明图1纳米CeO2增强NiCoCrAlY粉末XRD物相图2纳米CeO2质量分数为2%时NiCoCrAlY涂层表面形貌图3纳米CeO2质量分数为4%时NiCoCrAlY涂层表面形貌图4纳米CeO2质量分数为6%时NiCoCrAlY涂层表面形貌图5纳米CeO2增强NiCoCrAlY涂层XRD物相图6纳米CeO2增强NiCoCrAlY涂层的摩擦因数与时间关系图7纳米CeO2增强NiCoCrAlY涂层的磨损率具体实施方式（1）基体打磨、抛光和喷砂处理后，经乙醇清洗待用。（2）图1为所使用的纳米CeO2增强NiCoCrAlY粉末XRD物相。粉末主要由Ni、Co、Cr和Al组成，Y的含量较低，未发现明显的峰。（3）图2为所制备的纳米CeO2增强NiCoCrAlY涂层表面形貌。当纳米CeO2质量分数为2%时，涂层表面的树枝晶增多，少量的胞状晶分散在树枝晶周围。当纳米CeO2质量分数为4%时，涂层表面布满粗大的树枝晶，胞状晶基本消失，表面晶粒粗化。当纳米CeO2质量分数为6%时，涂层表面粗大的树枝晶被打碎，胞状晶增多，以短小的树枝晶和胞状晶为主。（4）图3为所制备的纳米CeO2增强NiCoCrAlY涂层的XRD物相。涂层成分主要由NiTi2、Ti3O、CoO和β-Ti组成。（5）图4为所制备的纳米CeO2增强NiCoCrAlY涂层的摩擦因数与时间关系。纳米CeO2质量分数为2、4和6%时NiCoCrAlY涂层平均摩擦因数分别为0.667、0.665和0.62，摩擦因数随着纳米CeO2质量分数的增加而降低，在高温时摩擦因数更加稳定。（6）图5为所制备的纳米CeO2增强NiCoCrAlY涂层的磨损率。纳米CeO2质量分数为2、4和6%的涂层磨损率分别为3.95×10-7、3.13×10-7和2.35×10-7mm3·N-1·m-1，与NiCoCrAlY涂层相比，磨损率分别降低了2.23、22.6和41.8%，纳米CeO2的添加促进增强相的形成，具有优异的高温降磨性能。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纳米CeO

【技术特征摘要】
1.一种纳米CeO2增强NiCoCrAlY涂层的制备方法，其特征在于包含如下步骤：
1）配制纳米CeO2增强NiCoCrAlY粉末；
2）对基材进行机械打磨、抛光、喷砂和清洗；
3）在基材上制备纳米CeO2增强NiCoCrAlY涂层。


2.如权利要求1所述的一种纳米CeO2增强NiCoCrAlY涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤1）中的粉末配制方式为球磨混合，球磨时间为2h。


3.如权利要求1所述的一种纳米CeO2增强NiCoCrAlY涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤2）中使用砂纸进行机械打磨、抛光和喷砂处理，去除基材表面氧化膜。


4.如权利要求1所述的一种纳米CeO2增强NiCoCrAlY涂层的制备方法，其特征在于，所述步骤2）中使用丙酮进行超声清洗，清洗时间为15min。


5.如权利要求1所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔德军，李嘉兴，赵文，张伟，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32