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低摩擦系數(shù)高耐蝕固溶體合金涂層及其制備方法與流程

727   編輯:中冶有色網(wǎng)   來源:中國石油大學(xué)(華東);  
2023-09-20 13:59:39
本發(fā)明涉及一種低摩擦系數(shù)高耐蝕性固溶體合金涂層以及制備該涂層的方法,屬于表面涂層和表面改性領(lǐng)域。 背景技術(shù): 在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,很多裝備與構(gòu)件服役于摩擦、腐蝕的復(fù)雜工況環(huán)境,需要良好的摩擦相容性,即不能強(qiáng)度硬度太低,極易造成本身磨損,也不可以強(qiáng)度硬度太高,造成對磨件的損傷。在裝備或構(gòu)件表面制備減摩耐蝕涂層是提高材料表面摩擦相容性的重要途徑。 Fe基非晶合金具有高的硬度、高的彈性模量及優(yōu)良的耐蝕性能,且成本低廉,引起廣泛關(guān)注。目前已開發(fā)出的Fe基非晶合金成分與Zr基、Pd基、Cu基非晶合金體系相比,其玻璃形成能力較差,難以作為大尺寸的結(jié)構(gòu)件使用。將非晶合金與表面涂層制備技術(shù)相結(jié)合,制備非晶涂層可突破非晶合金尺寸上的限制,拓展非晶合金應(yīng)用領(lǐng)域。目前,已有采用噴涂技術(shù)、電火花沉積技術(shù)和激光熔覆技術(shù)制備涂層的研究報(bào)道。然而,一般而言,噴涂非晶涂層的膜基結(jié)合力較差,電火花沉積非晶涂層的沉積層一般較薄,均難以適用于復(fù)雜工況條件。激光熔覆可制備與基體呈冶金結(jié)合的涂層,但由于激光熔覆的工藝特點(diǎn),很難獲得完全的單相非晶組織,一般獲得的是非晶與金屬間化合物組成的復(fù)相組織。由于第二相與非晶相的化學(xué)電位差,導(dǎo)致兩者容易發(fā)生電偶腐蝕,降低非晶基復(fù)合涂層的耐蝕性。 固溶體與非晶態(tài)合金均具有化學(xué)近程有序性與長程無序性,都是Hume-Rothery相,他們之間存在內(nèi)在關(guān)聯(lián)性。非晶態(tài)合金可以看作是具有更高固溶度的單相固溶體合金。采用非晶合金成分材料制備固溶體合金涂層,即可保持非晶態(tài)合金高強(qiáng)度,高耐蝕性的特點(diǎn),也可保持固溶體合金固有的特性,獲得低摩擦系數(shù),高耐蝕性的合金涂層,應(yīng)用于冶金、石油、化工、能源、電力等工業(yè)中存在的,在腐蝕環(huán)境下承受摩擦磨損作用的機(jī)械運(yùn)動(dòng)副零部件表面改性與修復(fù),有廣闊的應(yīng)用前景。 技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素: 本發(fā)明的目的在于提供一種低摩擦系數(shù)高耐蝕性的固溶體合金涂層,解決在腐蝕環(huán)境下承受摩擦磨損作用的機(jī)械運(yùn)動(dòng)副零部件的摩擦相容性問題。同時(shí),本發(fā)明還提供一種低摩擦系數(shù)高耐蝕性的固溶體合金涂層的制備方法。 本發(fā)明的技術(shù)方案是: 一種低摩擦系數(shù)高耐蝕性固溶體合金涂層,以鐵基非晶合金粉末為原料,采用激光熔覆技術(shù)制得,其中,以質(zhì)量百分比計(jì),所述鐵基非晶合金粉末的成分為:Cu:2.0~3.0%;Co:8.4~11%;Cr:28.0~32.0%;Ni:17.0~21.5%;Mo:3.3~4
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