-Mo納米涂層材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及熱噴涂技術(shù)領(lǐng)域，具體說是硬質(zhì)WC-Ti02-Mo納米涂層材料及其制備方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 熱噴涂是硬質(zhì)表面強(qiáng)化技術(shù)，是表面工程技術(shù)的重要組成部分，一直是我國重點(diǎn) 推廣的新技術(shù)項(xiàng)目。它是利用某種熱源（如電弧、等離子噴涂或燃燒火焰等）將粉末狀或 絲狀的金屬或非金屬材料加熱到熔融或半熔融狀態(tài)，然后借助焰留本身或壓縮空氣以一定 速度噴射到預(yù)處理過的基體表面，沉積而形成具有各種功能的表面涂層的硬質(zhì)技術(shù)。
[0003] 熱噴涂具有以下特點(diǎn)：噴涂過程中基體材料溫升小，不產(chǎn)生應(yīng)力和變形；操作工 藝靈活方便，不受工件形狀限制，施工方便；涂層厚度可以從0. 01至幾毫米；涂層性能多種 多樣，可以形成耐磨、耐蝕、隔熱、抗氧化、絕緣、導(dǎo)電、防輻射等具有各種特殊功能的涂層。
[0004] 基于以上原因，熱噴涂技術(shù)在過去的十多年里迅速發(fā)展，然而，熱噴涂材料的發(fā)展 越來越難以滿足工件在多種多樣的苛刻環(huán)境中的使用要求。阻礙了熱噴涂技術(shù)的進(jìn)步。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了解決傳統(tǒng)涂層耐磨性較差，硬度較低等問題，本發(fā)明提供硬質(zhì)WC-Ti02-Mo納 米涂層材料及其制備方法。
[0006] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：
[0007] 硬質(zhì)WC-Ti02-Mo納米涂層材料，其組分及各組分的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為WC占55. 03%、 1102占 27. 6%、Mo占 15. 4%、A1 203占 1%、微量元素占 0? 97%。
[0008] WC為黑色六方晶系結(jié)晶，呈灰色，為帶有金屬光澤的粉末，顯微硬度為17800MPa。 WC質(zhì)硬、彈性率也大，可有效提高納米涂層硬度。
[0009]Mo的純金屬是銀白色，非常堅(jiān)硬。把少量Mo加到納米涂層之中，可使納米涂層變 硬。
[0010] 所述A1203為添加劑，可有效提高材料的硬度。
[0011] 所述微量元素為Mn、Cr、Zn、B、W。
[0012] Cr涂在工件表面，可以提高工件的耐腐性。
[0013] Zn在常溫下的空氣中，表面可生成一層薄而致密的堿式碳酸鋅膜，可阻止進(jìn)一步 氧化，保護(hù)納米涂層。
[0014] 硬質(zhì)WC-Ti02-Mo納米涂層材料的制備方法，包括以下步驟：
[0015] (1)首先采用氣霧化法制得WC-Ti02-Mo的納米球；
[0016] (2)將步驟⑴中制得的納米球采用活性劑保護(hù)法混合Mn、Cr、Zn、B、W制得納米 粉末。
[0017] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的納米材料形貌有球形和顆粒狀，分布均勻、顆粒完 整具有較好的組織結(jié)構(gòu)和較好的宏觀性能，綜合性能優(yōu)于傳統(tǒng)涂層材料，在相同的條件下， WC-Ti02-M〇抗磨損量是普通涂層的12倍，這表明等離子制備的WC-Ti02-M〇涂層具有優(yōu)異 的抗磨粒磨損性能，與傳統(tǒng)合金材料相比有著很大的進(jìn)步。
【附圖說明】
[0018] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0019] 圖1是本發(fā)明在掃描電子顯微鏡下的組織結(jié)構(gòu)及晶體形貌。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段和創(chuàng)作特征易于明白了解，下面對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步闡 述。
[0021] 硬質(zhì)WC-Ti02-Mo納米涂層材料，其組分及各組分的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為WC占55. 03%、 1102占 27. 6%、Mo占 15. 4%、A1 203占 1%、微量元素占 0? 97%。
[0022] 所述微量元素為Mn、Cr、Zn、B、W。
[0023] 硬質(zhì)WC-Ti02-Mo納米涂層材料的制備方法，包括以下步驟：
[0024] (1)首先采用氣霧化法制得WC-Ti02-Mo的納米球；
[0025] (2)將步驟（1)中制得的納米球采用活性劑保護(hù)法混合Mn、Cr、Zn、B、W制得納米 粉末。
[0026] 結(jié)合圖1，采用等離子噴涂技術(shù)在以20Cr鋼為基體的棍類工件上制得WC-Ti02-Mo 涂層，帶有所述涂層的基體與無所述涂層的基體的結(jié)合強(qiáng)度、顯微硬度、氣孔率以及抗磨粒 磨損性能對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表1 :
[0027] 表1WC-Ti02-Mo納米涂層與20Cr鋼基體的性能對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果：
[0028]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 硬質(zhì)WC-TiO2-Mo納米涂層材料，其特征在于：其組分及各組分的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為WC占 55. 03%、1102占 27. 6%、Mo 占 15. 4%、Al 203占 1 %、微量元素占 0? 97% ; 所述微量元素為Mn、Cr、Zn、B、W。
2. 硬質(zhì)WC-TiO 2-Mo納米涂層材料的制備方法，其特征在于：包括以下步驟： (1) 采用氣霧化法制得WC-TiO2-Mo的納米球； (2) 采用活性劑保護(hù)法混合Mn、Cr、Zn、B、W制得納米粉末。
【專利摘要】本發(fā)明涉及硬質(zhì)WC-TiO2-Mo納米涂層材料及其制備方法，其組分及各組分的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為WC占55.03％、TiO2占27.6％、Mo占15.4％、Al2O3占1％、微量元素占0.97％，所述微量元素為Mn、Cr、Zn、B、W，其制備方法為：采用氣霧化法制得WC-TiO2-Mo的納米球；然后將制得的納米球采用活性劑保護(hù)法混合Mn、Cr、Zn、B、W制得納米粉末。本發(fā)明的納米材料形貌均勻、顆粒完整，具有較好的組織結(jié)構(gòu)和較好的宏觀性能，在相同的條件下，WC-TiO2-Mo抗磨損量是普通涂層的12倍，這表明WC-TiO2-Mo涂層具有優(yōu)異的抗磨粒磨損性能。
【IPC分類】C23C4-06, B22F9-08, C22C29-08, B82Y40-00
【公開號(hào)】CN104846310
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510233686
【發(fā)明人】程敬卿
【申請(qǐng)人】蕪湖鼎恒材料技術(shù)有限公司
【公開日】2015年8月19日
【申請(qǐng)日】2015年5月9日