一種Fe-Gr-B-Si納米涂層及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種Fe-Gr-B-Si納米涂層及其制備方法，其組分及各組分的質(zhì)量百分數(shù)為Fe占42％-61％、Gr占11％-23％、B占11％-23％、Si占11％-23％、CBN占1％-5％、微量元素占1.25％；所述微量元素包括Go、Mo、W、Ni；其制備方法為：先采用干式粉碎法制得Fe、Gr和Si的納米球，再采用活性劑保護法混合Go、Mo、W、Ni制得納米粉末，同時添加助劑CBN，之后采用超音速火焰噴涂工藝在4Cr13模具鋼基體上制備Fe-Gr-B-Si納米涂層。本發(fā)明解決了現(xiàn)有涂層耐磨性較差、耐腐蝕性較低的問題，改善了材料表面涂層的微觀組織、結構，整體提高了材料表面的耐磨性能。
【專利說明】-種Fe-Gr-B-S i納米涂層及其制備方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及熱噴涂【技術領域】，具體說是一種Fe-Gr-B-Si納米涂層及其制備方法。

【背景技術】
[0002] 激光熔覆（Laser Cladding)亦稱激光包覆或激光熔敷，是高能量密度表面處理技 術的一種，是一種新的表面改性技術。它通過在基材表面添加熔覆材料，并利用高能密度 的激光束使之與基材表面薄層一起熔凝的方法，在基層表面形成與其為冶金結合的添料熔 覆層。在工件修復領域具有許多其它表面處理方法無法比擬的優(yōu)點，與堆焊、噴涂、電鍍和 氣相沉積相比，激光熔覆具有稀釋度小、組織致密、涂層與基體結合好、適合熔覆材料多、粒 度及含量變化大等特點，因此激光熔覆技術應用前景十分廣闊。
[0003] 目前應用廣泛的激光熔覆材料主要有：鎳基、鈷基、鐵基合金、碳化鎢復合材料。為 了滿足激光熔覆技術的發(fā)展需要，人們需要一種適用于激光熔覆技術的、綜合性能更加優(yōu) 異的新型材料。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對上述技術問題，本發(fā)明提供一種Fe-Gr-B-Si納米涂層及其制備方法。
[0005] 本發(fā)明所要解決的技術問題采用以下技術方案來實現(xiàn)：
[0006] 一種Fe-Gr-B-Si納米涂層，其組分及各組分的質(zhì)量百分數(shù)為Fe占42% -61%、Gr 占 11% -23%、B 占 11% -23%、Si 占 11% -23%、CBN 占 1% -5%、微量元素占 1. 25% ;所 述微量元素包括Go、Mo、W、Ni。
[0007] -種Fe-Gr-B-Si納米涂層的制備方法，包括以下步驟：先采用干式粉碎法制得 Fe、Gr、B和Si的納米球，再采用活性劑保護法混合Go、Mo、W、Ni制得納米粉末，同時添加 助劑CBN。所述助劑CBN能提高材料的硬度40%。
[0008] 所述納米粉末可采用超音速火焰（HV0F)噴涂工藝在4Crl3模具鋼基體上制備 Fe-Gr-B-Si納米涂層。
[0009] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明解決了現(xiàn)有涂層耐磨性較差、耐腐蝕性較低的問 題，改善了材料表面涂層的微觀組織、結構，使涂層硬度提高了 50%，彈性模量提高了 8. 5% -14. 4%，從而整體提高材料表面的耐磨性能，同時也對提高改善性的綜合力學性能 有顯著的作用；所述Fe-Gr-B-Si納米涂層適合多種鋼材，尤其適合一些材料表面需要硬 化，但要求又不高，價格低廉，節(jié)省成本，又達到硬化材料目的的情況。

【具體實施方式】
[0010] 為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術手段和創(chuàng)作特征易于明白了解，下面對本發(fā)明進一步闡 述。
[0011] 實施例一：
[0012] 一種Fe-Gr-B-Si納米涂層，其組分及各組分的質(zhì)量百分數(shù)為Fe占42%、Gr占 23%、B占17%、Si占15%、CBN占1. 75%、微量元素占1. 25% ;所述微量元素包括Go、Mo、 W、Ni。
[0013] 一種Fe-Gr-B-Si納米涂層的制備方法，包括以下步驟：先采用干式粉碎法制得 Fe、Gr、B和Si的納米球，再采用活性劑保護法混合Go、Mo、W、Ni制得納米粉末，同時添加助 劑CBN，之后采用超音速火焰噴涂工藝在4Crl3模具鋼基體上制備Fe-Gr-B-Si納米涂層。
[0014] 所述Fe-Gr-B-Si納米涂層的工件與20Cr鋼基體的性能對比實驗結果見表1。
[0015] 所述Fe-Gr-B-Si納米涂層的工件的摩擦磨損性能實驗結果與20Cr鋼基體的摩擦 磨損性能實驗結果對比見表2。
[0016] 實施例二：
[0017] -種Fe-Gr-B-Si納米涂層，其組分及各組分的質(zhì)量百分數(shù)為Fe占48%、Gr占 12%、B占21%、Si占14%、CBN占3. 75%、微量元素占1. 25% ;所述微量元素包括Go、Mo、 W、Ni。
[0018] -種Fe-Gr-B-Si納米涂層的制備方法，同實施例一。
[0019] 所述Fe-Gr-B-Si納米涂層的工件與20Cr鋼基體的性能對比實驗結果見表1。
[0020] 所述Fe-Gr-B-Si納米涂層的工件的摩擦磨損性能實驗結果與20Cr鋼基體的摩擦 磨損性能實驗結果對比見表3。
[0021] 實施例三：
[0022] -種Fe-Gr-B-Si納米涂層，其組分及各組分的質(zhì)量百分數(shù)為Fe占54%、Gr占 15%、B占16%、Si占11%、CBN占2. 75%、微量元素占1. 25% ;所述微量元素包括Go、Mo、 W、Ni。
[0023] -種Fe-Gr-B-Si納米涂層的制備方法，同實施例一。
[0024] 所述Fe-Gr-B-Si納米涂層的工件與20Cr鋼基體的性能對比實驗結果見表1。
[0025] 所述Fe-Gr-B-Si納米涂層的工件的摩擦磨損性能實驗結果與20Cr鋼基體的摩擦 磨損性能實驗結果對比見表4。
[0026] 表IFe-Gr-B-Si納米涂層的工件與20Cr鋼基體的性能對比實驗結果：
[0027]

【權利要求】
1. 一種Fe-Gr-B-Si納米涂層，其特征在于：其組分及各組分的質(zhì)量百分數(shù)為Fe占 42% -61%、Gr 占 11% -23%、B 占 11% -23%、Si 占 11% -23%、CBN 占 1% -5%、微量元 素占1. 25% ;所述微量元素包括Go、Mo、W、Ni。
2. -種Fe-Gr-B-Si納米涂層的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：先采用干式粉 碎法制得Fe、Gr、B和Si的納米球，再采用活性劑保護法混合Go、Mo、W、Ni制得納米粉末， 同時添加助劑CBN，之后采用超音速火焰噴涂工藝在模具鋼基體上制備Fe-Gr-B-Si納米涂 層。
【文檔編號】C22C38/32GK104233084SQ201410465190
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月11日 優(yōu)先權日:2014年9月11日
【發(fā)明者】程敬卿, 薛衛(wèi)昌 申請人:蕪湖鼎瀚再制造技術有限公司