成分梯度Ni60-Mo2FeB2复合涂层的制备方法及复合涂层

摘要

本发明提供了一种成分梯度Ni60‑Mo2FeB2复合涂层的制备方法，包括如下步骤：将Ni60粉与Mo2FeB2粉按照摩尔比为1：1～3的比例，使用湿磨法在球磨机内混合均匀；对基体表面进行喷丸预处理；采用等离子喷涂技术，通过采用Ni60与Mo2FeB2独立粉末的双送粉器同步送粉法制备局部的Ni60‑Mo2FeB2成分梯度分布材料，之后增加局部Ni60‑Mo2FeB2材料间的搭接率，实现整体成分梯度Ni60‑Mo2FeB2复合涂层的制备；退火热处理，即得Ni60‑Mo2FeB2复合涂层；本发明采用喷丸处理与等离子喷涂技术，在输电铁塔基体表面以Ni60/Mo2FeB2成分梯度变化制备高致密度、结合力优秀的Ni60‑Mo2FeB2表面涂层，具有较强的耐磨和耐腐蚀性能。

说明书

技术领域

本发明涉及金属陶瓷技术领域，具体而言，涉及一种成分梯度Ni60-Mo

背景技术

随着我国经济的不断发展，我国居民的用电量不断增加，电网建设不断增多，然而却忽视电网设备的养护工作。由于输电铁塔长期暴漏在自然环境中，受到雨水的冲刷、冰冻的侵袭、风沙的侵蚀等现象的影响，金属材质做成的输电铁塔就会被腐蚀。除此之外，大气环境也是造成输电铁塔腐蚀的一个重要因素，输电铁塔上出现麻点、伤痕、漏镀等问题就是大气环境腐蚀的结果。尤其是在我国更偏向于潮湿气候的南方地区，因此会加快输电铁塔腐蚀的速度。大气环境腐蚀的根本问题是二氧化硫或空气中盐分对热镀锌铁发生反应，而导致有热镀锌铁所建造的输电铁塔出现腐蚀的现象。加上南方经常的雨水天气，潮湿时间较长，使得空气中湿度较大，也就是空气中的二氧化硫浓度较低，盐密值较小，增大大气的腐蚀的强度，这将是大气环境腐蚀热镀锌铁所建造的输电铁塔主要因素。

等离子喷涂作为热喷涂技术的一种，其具有明显的优势。在等离子喷涂技术中，喷涂粉末来源广泛，其中焰心温度高至15000K，对比其他技术，等离子喷涂融化材料广泛并且技术工艺稳定。另外，工程陶瓷具有化学稳定性、耐腐蚀性、耐磨损、耐高温等特性，多被用作涂层材料来解决输电铁塔腐蚀状况一种有效的解决办法。然而现有的陶瓷涂层材料其与基底钢材间的热物理性能差异极易引起等离子喷涂陶瓷涂层表面宏观裂纹与微裂纹的产生，甚至引起陶瓷涂层的脱落，严重影响陶瓷的服役性能，限制了其耐腐蚀性、耐磨损等性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种成分梯度Ni60-Mo

本发明的实施例通过以下技术方案实现：

一种成分梯度Ni60-Mo

(1)将Ni60粉与Mo

(2)对基体表面进行喷丸预处理：喷丸强度为0.3mmA-1mmA，喷丸时间1-3min/cm2；

(3)采用等离子喷涂技术，通过采用Ni60与Mo

(4)在600-700℃下，进行6-24h的去应力退火，最终制备成分梯度分布的Ni60-Mo

一种由上述的成分梯度Ni60-Mo

本发明实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：

1.本发明采用强力喷丸处理与等离子喷涂技术，在输电铁塔基体表面等离子喷涂制备从基体到表层的整体成分梯度分布、冶金结合充分、致密、内应力小且耐磨耐蚀的Ni60-Mo

2.本发明Ni60-Mo

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明中Q235钢基体通过强力喷丸处理后的表面形貌；

图2为本发明中Q235钢基体通过强力喷丸处理后的截面形貌；

图3为本发明中Ni60-Mo

图4为Ni60/Mo

图5为本发明实施例3中Ni60-Mo

图6为本发明实施例3中Ni60-Mo

图7为本发明实施例3中基体和涂层的动电位极化曲线示意图；

图8为本发明Ni60-Mo

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

下面对本发明实施例提供的一种成分梯度Ni60-Mo

一种成分梯度Ni60-Mo

(1)将Ni60粉与Mo

(2)对基体表面进行喷丸预处理：喷丸强度为0.3mmA-1mmA，喷丸时间1-3min/cm

(3)采用等离子喷涂技术，通过采用Ni60与Mo

(4)在600-700℃下，进行6-24h的去应力退火，最终制备成分梯度分布、内应力低的Ni60-Mo

进一步地，所述Ni60粉、Mo

进一步地，所述步骤(2)中，经喷丸处理后的基体经无水乙醇超声处理，进而去除钢材表面残留物，超声处理时间为10min，超声处理后吹干。

进一步地，所述步骤(3)中，等离子喷涂工艺参数如下：电流400-700A，喷距80-150mm，以氩气和氢气为等离子工作气，氩气流量为30-50L/min、氢气流量为8-15L/min。

进一步地，所述步骤(3)中，搭接率为5-20％。

进一步地，所述步骤(3)中，装载Ni60粉末的送粉器转速逐渐减速，装载Mo

进一步地，所述步骤(1)中球磨后的物料在100-150℃环境下干燥6-12小时。

一种由上述的成分梯度Ni60-Mo

1).本发明采用湿磨方法进行混料，与干磨方法相比，湿磨时介质能起到很好的分散作用，防止了新形成的细小颗粒的聚集，而干磨时粉体颗粒由于不断的摩擦碰撞而不断减小，其比表面能逐渐增大，这就会导致由于具有很高的表面能，活性非常高，为了降低颗粒的总体能量，颗粒之间就很容易团在一起。

2).本发明采用Ni60材料作为打底层与基体接触，从而降低Mo

3).本发明采用喷丸处理与等离子喷涂技术，可获得Q235基材、Ni60、Mo

4).本发明采用局部等离子喷涂工艺实现局部成分均匀梯度变化，并通过搭接方式实现整体等离子喷涂涂层制备，工艺简单，成分均匀。

实施例1

一种成分梯度Ni60-Mo

(1)将颗粒直径为20微米的Ni60粉与Mo

(2)对基体表面进行喷丸预处理：喷丸强度为0.3mmA，喷丸时间1min/cm

(3)采用等离子喷涂技术，具体工艺参数如下：电流400A，喷距80mm，以氩气和氢气为等离子工作气，氩气流量为30L/min、氢气流量为8L/min；并通过采用Ni60与Mo

(4)在再结晶温度以下50℃，即600℃下，进行6h的去应力退火，最终制备成分梯度分布、内应力低的Ni60-Mo

实施例2

一种成分梯度Ni60-Mo

(1)将颗粒直径为100微米的Ni60粉与Mo

(2)对基体表面进行喷丸预处理：喷丸强度为1mmA，喷丸时间3min/cm

(3)采用等离子喷涂技术，具体工艺参数如下：电流700A，喷距150mm，以氩气和氢气为等离子工作气，氩气流量为50L/min、氢气流量为15L/min；并通过采用Ni60与Mo

(4)在再结晶温度以下100℃，即700℃下，进行24h的去应力退火，最终制备成分梯度分布、内应力低的Ni60-Mo

实施例3

一种成分梯度Ni60-Mo

(1)将颗粒直径为60微米的Ni60粉与Mo

(2)对基体表面进行喷丸预处理：喷丸强度为0.6mmA，喷丸时间2min/cm

(3)采用等离子喷涂技术，具体工艺参数如下：电流400-700A，喷距120mm，以氩气和氢气为等离子工作气，氩气流量为40L/min、氢气流量为12L/min；并通过采用Ni60与Mo

(4)在再结晶温度以下80℃，即600-700℃下，进行15h的去应力退火，最终制备成分梯度分布、内应力低的Ni60-Mo

实验例

对基体表面及实施例1～3得到的三种Ni60-Mo

1.1本发明实施例中Q235钢基体通过强力喷丸处理后的表面形貌，结果如图1所示，由图1可看出：其表面粗糙度明显较大。

1.2本发明实施例中Q235钢基体通过强力喷丸处理后的截面形貌，结果如图2所示，由图2可看出：其表面晶粒纳米化层厚度约为200μm。

1.3本发明实施例3中Ni60-Mo

1.4本发明实施例1中Ni60/Mo

1.5本发明实施例3中Ni60-Mo

1.6本发明实施例3中Ni60-Mo

1.7本发明实施例3中Ni60-Mo

综上所述，1).本发明采用喷丸处理与等离子喷涂技术，可获得Q235基材、Ni60、Mo

本发明在输电铁塔基体上制备耐腐蚀Ni60-Mo

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。