-Mo纳米涂层材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及热喷涂技术领域，具体说是一种WC-Ti02-Mo纳米涂层材料及其制备方 法。
【背景技术】
[0002] 热喷涂是一种表面强化技术，是表面工程技术的重要组成部分，一直是我国重点 推广的新技术项目。它是利用某种热源（如电弧、等离子喷涂或燃烧火焰等）将粉末状或 丝状的金属或非金属材料加热到熔融或半熔融状态，然后借助焰留本身或压缩空气以一定 速度喷射到预处理过的基体表面，沉积而形成具有各种功能的表面涂层的一种技术。
[0003] 喷涂粉末在整个热喷材料中占据十分重要的地位。热喷涂合金粉末包括镍基、铁 基和钴基合金粉，按不同的涂层硬度，分别应用于机械零部件的修理和防护方面。随着技术 的进步和人们研宄水平的提高，以及人们对纳米技术认识的深入，使用效果更好的热喷涂 用纳米材料配方为人们所知。
[0004] 传统使用的喷涂材料耐磨性差，硬度不高，耐腐性达不到使用要求，不能满足在恶 劣生产条件下经久耐用的标准。
【发明内容】
[0005] 为了解决传统涂层耐磨性较差，硬度较低等问题，本发明提供一种WC-Ti02-Mo纳 米涂层材料及其制备方法。
[0006] 本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
[0007]一种WC-Ti02-M〇纳米涂层材料，其组分及各组分的质量百分数为WC占77. 83%、 1102占 15. 5%、Mo占 4. 5%、A1 203占 1%、微量元素占 1. 17%。
[0008]WC为黑色六方晶系结晶，呈灰色，为带有金属光泽的粉末，显微硬度为17800MPa。 WC质硬、弹性率也大，可有效提高纳米涂层硬度。
[0009]Mo的纯金属是银白色，非常坚硬。把少量Mo加到纳米涂层之中，可使纳米涂层变 硬。
[0010] 所述A1203为添加剂，可有效提尚材料的综合力学性能。
[0011] 所述微量元素为Mn、Cr、Zn、B、W。Cr涂在工件表面，可以提高工件的耐腐性。Zn 在常温下的空气中，表面可生成一层薄而致密的碱式碳酸锌膜，可阻止进一步氧化，保护纳 米涂层。
[0012] 一种WC-Ti02-Mo纳米涂层材料的制备方法，包括以下步骤：
[0013] (1)采用气雾化法制得WC-Ti02-Mo的纳米球；
[0014] (2)采用活性剂保护法混合Mn、Cr、Zn、B、W制得纳米粉末。
[0015] 本发明的有益效果是：本发明的纳米材料形貌均匀、颗粒完整，具有较好的组织结 构和较好的宏观性能，综合性能优于传统涂层材料，在相同的条件下，WC-Ti02-Mo抗磨损量 是普通涂层的10倍左右，这表明等离子制备的WC-Ti02-Mo涂层具有优异的抗磨粒磨损性 能，与传统合金材料相比有着很大的进步。
【附图说明】
[0016] 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0017] 图1是本发明在扫描电子显微镜下的组织结构及晶体形貌。
【具体实施方式】
[0018] 为了使本发明实现的技术手段和创作特征易于明白了解，下面对本发明进一步阐 述。
[0019] 一种WC-Ti02-Mo纳米涂层材料，其组分及各组分的质量百分数为WC占77. 83%、 1102占 15. 5%、Mo占 4. 5%、A1 203占 1%、微量元素占 1. 17%。
[0020] 所述微量元素为Mn、Cr、Zn、B、W。
[0021] 一种WC-Ti02-Mo纳米涂层材料的制备方法，包括以下步骤：
[0022] (1)首先采用气雾化法制得WC-Ti02-Mo的纳米球；
[0023] (2)将步骤（1)中制得的纳米球采用活性剂保护法混合Mn、Cr、Zn、B、W制得纳米 粉末。
[0024] 结合图1，采用等离子喷涂技术在以20Cr钢为基体的棍类工件上制得WC-Ti02-Mo 涂层，带有所述涂层的基体与无所述涂层的基体的结合强度、显微硬度、气孔率以及抗磨粒 磨损性能对比实验结果见表1 :
[0025] 表lWC-Ti02-Mo纳米涂层与20Cr钢基体的性能对比实验结果：
[0026]
【主权项】
1. 一种WC-TiO2-M0纳米涂层材料，其特征在于：其组分及各组分的质量百分数为WC占 77. 83%、1102占 15. 5%、Mo 占 4· 5%、A1 203占 1%、微量元素占 L 17% ; 所述微量元素为Mn、Cr、Zn、B、W。
2. -种WC-TiO 2-Mo纳米涂层材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤： (1) 采用气雾化法制得WC-TiO2-Mo的纳米球； (2) 采用活性剂保护法混合Mn、Cr、Zn、B、W制得纳米粉末。
【专利摘要】本发明涉及一种WC-TiO2-Mo纳米涂层材料及其制备方法，其组分及各组分的质量百分数为WC占77.83％、TiO2占15.5％、Mo占4.5％、Al2O3占1％、微量元素占1.17％，所述微量元素为Mn、Cr、Zn、B、W，其制备方法为：采用气雾化法制得WC-TiO2-Mo的纳米球；然后将制得的纳米球采用活性剂保护法混合Mn、Cr、Zn、B、W制得纳米粉末。本发明的纳米材料形貌均匀、颗粒完整，具有较好的组织结构和较好的宏观性能，在相同的条件下，WC-TiO2-Mo抗磨损量是普通涂层的10倍左右，这表明WC-TiO2-Mo涂层具有优异的抗磨粒磨损性能。
【IPC分类】C22C29-02, C23C4-06, B22F1-00
【公开号】CN104831143
【申请号】CN201510233660
【发明人】程敬卿
【申请人】安徽鼎恒再制造产业技术研究院有限公司
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年5月9日