一种复合耐磨涂层的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106399908A(43)申请公布日2017.02.15(21)申请号201611015191.4(22)申请日2016.11.18(71)申请人无锡明盛纺织机械有限公司地址214154江苏省无锡市惠山区洛社镇杨市无锡明盛纺织机械有限公司(72)发明人张达明(51)Int.Cl.C23C4/134(2016.01)C23C4/10(2016.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称一种复合耐磨涂层的制备方法(57)摘要本发明公开了一种复合耐磨涂层的制备方法，其采用等离子喷涂设备，对所述渣浆泵的叶轮或壳体表面进行等离子喷涂所述Al2O3-Cr2O3-Si3N4复合陶瓷粉末，在渣浆泵的叶轮或壳体表面得到Al2O3-Cr2O3-Si3N4复合耐磨涂层。所述复合涂层能够提高基体的耐磨性能。CN106399908ACN106399908A权利要求书1/1页1.一种复合耐磨涂层的制备方法，其包括：(1)将Cr2O3纳米粉末、Al2O3和Si3N4与水或乙醇按照体积比1:1-2混合，加入直径4-7mm的ZrO2球磨介质，在球磨机中搅拌2-8小时；(2)将有机黏结剂溶于水或乙醇，配置成有机黏结剂溶液，与球磨后的纳米Al2O3-Cr2O3-Si3N4粉末混合均匀，搅拌成料浆，所述料浆固液比为1：1-5；(3)超声分散所述料浆至少10分钟；(4)将所述超声分散后的料浆喷雾干燥，喷雾干燥的进风温度为200-300℃，出风温度为80-120℃，转速为3000-15000转/分钟，进料率为0.5-1升/分钟，得到平均粒径为30-60μm的粉末；(5)将所述粉末在450-750℃下处理5-10分钟，在1000-1200℃下处理15-30分钟，得到Al2O3-Cr2O3-Si3N4复合陶瓷粉末；(6)将渣浆泵的叶轮或壳体表面进行喷砂粗化并洗涤、干燥；(7)采用等离子喷涂设备，对所述渣浆泵的叶轮或壳体表面进行等离子喷涂所述Al2O3-Cr2O3-Si3N4复合陶瓷粉末，在渣浆泵的叶轮或壳体表面得到Al2O3-Cr2O3-Si3N4复合耐磨涂层。2.如权利要求1所述的复合耐磨涂层的制备方法，其特征在于，所述的基材为渣浆泵的叶轮或壳体。3.如权利要求1或2所述的复合耐磨涂层的制备方法，其特征在于，所述Al2O3-Cr2O3-Si3N4复合耐磨涂层厚度为0.2-0.5mm。4.如权利要求1-3之一所述的复合耐磨涂层的制备方法，其特征在于，在所述Al2O3-Cr2O3-Si3N4复合耐磨涂层与基体表面之间等离子喷涂NiCrAl底层材料。2CN106399908A说明书1/4页一种复合耐磨涂层的制备方法技术领域[0001]本发明涉及材料技术领域，尤其涉及一种Al2O3-Cr2O3-Si3N4复合耐磨涂层的制备方法。背景技术[0002]磨损是金属零件失效的三种主要原因(磨损、腐蚀和疲劳)之一。它所造成的经济损失是十分巨大的，如美国1981年公布的数字，每年由于磨损而造成的损失高达1000亿美元。其中材料消耗约为200亿美元，相当于材料年产量的7％。由于材料耐磨性较差，我国大量基础零件的损失寿命普遍大幅度低于国外先进产品的水平，因此直接及间接的经济损失也是十分惊人的。[0003]仅就冶金矿山、农机、煤炭、电力、和建材五个工业部门不完全的统计，每年仅由于磨料磨损而需要补充的备件就达100万吨钢材，相当于15～20亿人民币。又如机械工业每年所用的钢材，约有一半是消耗在备件的生产上，而备件中的大部分是由于磨损寿命不高而失效的，如约40％的农机具备件是由于磨料磨损消耗的，约30％的锅炉钢管是由于腐蚀磨损失效的。[0004]在冶金矿山生产中，机械的工况和使用环境十分恶劣，磨损失效是机械失效的主要原因。以液浆泵为例，它是用来抽取的洗矿后剩下的尾矿砂泥浆，泥浆中含有部分硬度较髙的精矿砂、沙砾以及较大的石块，而且其中还含有硫等腐蚀性的物质，加之运送泥浆时需要较高的压头，因此泵中流体的速度很高。具有较大的冲击力。这些工况条件决定了渣浆泵在使用时即要能承受多种形式的磨损，又要有很高的机械韧性和强度，因而对泵过流部件的材质提出了很高的要求。然而单一材料的性能很难满足这种即要有很高的机械强度，又要有能耐磨、耐腐的要求。[0005]热喷涂工艺及复合材料的产生，为解决这个问题开辟了一片新的前景。例如，将耐磨陶瓷材料喷涂在耐冲击的金属材料上，将两种材料取长补短，优势互补，可以满足机械设备日益提高的机械负荷和对抗磨损性的苛刻要求。[0006]热喷涂复合耐磨涂层能否成功的关键在于耐磨性，然而喷涂材料与涂层的性质有很大的差异，所以，只能根据喷涂材料既有性质进行选材，至于耐磨涂层的耐磨性需要大量的性能试验验证。耐磨涂层质量除