一種鉻鐵基粉芯絲材及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】一種鉻鐵基粉芯絲材及其制備方法和應(yīng)用，該鉻鐵基粉芯絲材由不銹鋼帶包覆粉芯制成，所述粉芯成分由七種元素粉末混合而成，其重量百分比含量范圍如下：40-60%Cr、5-15%B、1-5%Si、1-5%W、2-10%Nb、余量為Fe；粉芯與不銹鋼帶的重量比為（0.43~0.67）:1；采用電弧噴涂技術(shù)制備鉻鐵基非晶涂層時(shí)，需先對基體表面進(jìn)行除油除銹處理，然后進(jìn)行噴砂等預(yù)處理。本發(fā)明的鉻鐵基粉芯絲材可用于制備非晶含量高，硬度高，抗腐蝕性能與抗磨損性能優(yōu)異的鉻鐵基非晶涂層，涂層尤其適用于大型鋼結(jié)構(gòu)等的現(xiàn)場施工，可應(yīng)用于防腐蝕、耐磨損等各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域。
【專利說明】一種鉻鐵基粉芯絲材及其制備方法和應(yīng)用
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】
本發(fā)明屬于材料加工工程中的熱噴涂領(lǐng)域，具體涉及一種鉻鐵基粉芯絲材及其制備方法和應(yīng)用。
[0002]【背景技術(shù)】
非晶態(tài)材料由于沒有晶界、析出相和成分偏析等晶體材料中的缺陷，因此具有非常優(yōu)異的抗腐蝕性能。與傳統(tǒng)的結(jié)晶態(tài)材料相比，由成分與晶體結(jié)構(gòu)的差異而導(dǎo)致相鄰的物相之間產(chǎn)生原電池效應(yīng)的可能性在非晶態(tài)材料中大大降低。對于可鈍化材料來說，材料的抗腐蝕性能一般由在材料的表面形成的一層結(jié)構(gòu)均勻致密的鈍化膜來控制。由于結(jié)構(gòu)與成分的均勻性，非晶態(tài)材料在各種苛刻的腐蝕環(huán)境中展示了優(yōu)異的抗腐蝕性能。Z. Zhou等人研究了 Fe48Cr15Mo14C15B6Y2非晶材料分別在H2S04、HCl、NaCl和NaOH溶液中的電化學(xué)腐蝕行為，結(jié)果發(fā)現(xiàn)非晶材料在酸堿鹽環(huán)境中都表現(xiàn)出優(yōu)異的抗腐蝕性能，且非晶相含量對涂層的抗腐蝕性能有重要影響。非晶含量越高，耐腐蝕性越好。(Surface and Coatings Technology,2009，204(5)，p. 563-570)。F.0tsubo 等人研究發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)e-10%Cr-10%Mo-8%P_2%C 非晶材料在H2SO4和HCl溶液中的抗電化學(xué)腐蝕性能均優(yōu)于316L不銹鋼，同時(shí)非晶相的含量是影響材料抗腐蝕性能最重要的因數(shù)（Journal of Thermal Spray Technology, 2000, 9(4)，p. 494-498)。D. Zois 等人研究了 Fe_18. 3Cr_7. 7Mo_l. 6W-1. 8Μη_14· 9B-3. 6C-2. 6Si 非晶材料在NaCl溶液中的電化學(xué)腐蝕行為，也得到了類似的結(jié)果（Journal of Alloys andCompounds, 2010，504 (SI) p. 283-287)。由此可見，非晶相的含量對材料的抗腐蝕性能影響顯著。因此，如何通過合理的成分設(shè)計(jì)和選擇合適有效的制備方法來提高非晶態(tài)材料中非晶相的含量，對非晶態(tài) 材料抗腐蝕性能的提高具有重要的理論意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
[0003]鐵基非晶材料具有優(yōu)異的力學(xué)性能與抗腐蝕性能，但是采用傳統(tǒng)的銅模澆鑄等方法制備得到的塊體非晶材料尺寸小，價(jià)格昂貴，材料在凝固過程中需要有極大的冷卻速度，制備的非晶材料室溫脆性大，不利于加工等缺點(diǎn)限制了其在工業(yè)上的應(yīng)用。熱噴涂技術(shù)是通過采用不同的熱源(高溫燃?xì)狻⒌入x子體、高溫電弧等）將噴涂材料快速加熱至熔化或半熔化狀態(tài)，并以一定的速度噴射沉積到經(jīng)過預(yù)處理的基體表面形成涂層的方法。采用熱噴涂技術(shù)，修復(fù)或強(qiáng)化工件表面，制備出優(yōu)于本體材料性能的表面功能涂層，已成為現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一。其中，高速電弧噴涂技術(shù)由于設(shè)備簡單、操作方便、效率高、成本低、涂層性能優(yōu)異等特點(diǎn)，在工業(yè)上得到了廣泛的應(yīng)用，尤其適用于大型鋼鐵結(jié)構(gòu)現(xiàn)場施工。有研究表明，電弧噴涂過程中熔化后的噴涂材料在快速冷卻凝固過程中冷卻速度可達(dá)IO5K/S，高于大部分非晶相形成所需的臨界冷卻速度。因此，采用合理的成分設(shè)計(jì)，便可以制備非晶涂層。采用電弧噴涂技術(shù)制備Fe基非晶涂層大大拓寬了非晶材料的工業(yè)應(yīng)用范圍，因此已成為研究的熱點(diǎn)。但是，由于受到噴涂過程中熔融粒子的氧化行為的影響，且由于材料成分設(shè)計(jì)還有待進(jìn)一步優(yōu)化，因此目前報(bào)道的電弧噴涂非晶涂層中非晶相的含量往往較低。比如郭金花等人利用電弧噴涂制備了 Fe59.^m2WCwMna3B2a2Sia6非晶涂層，其非晶含量約為56% (《金屬學(xué)報(bào)》2007 43 (7):780-784);傅斌友等利用電弧噴涂制備的FeCrNiBMnSiCP涂層非晶含量約為55. 3% (《材料熱處理學(xué)報(bào)》2008，29 (3) =159-162);美國Nanosteel公司近年開發(fā)的SHS7170(Journal of Thermal Spray Technology, 2005, 14(2)，p.196-204)與 SHS 8000 (Journal of Thermal Spray Technology, 2010, 19(5)，p.950-957)電弧噴涂涂層非晶含量約為70%左右。程江波等成功制備了一種FeNiCrBSiNbAl電弧噴涂非晶涂層，其非晶含量約80%，但其Cr含量較低(程江波等；一種用于高非晶含量耐磨防腐涂層的粉芯絲材:中國.102181814A[P].2011-09-14)。為了提高電弧噴涂涂層的抗腐蝕性能并延長工件的使用壽命，通過合理的成分設(shè)計(jì)來制備一種高非晶含量的鐵基非晶材料具有非常重要的理論與工程意義。
[0004]
【發(fā)明內(nèi)容】

解決的技術(shù)問題:針對上述問題，本發(fā)明提供了一種鉻鐵基粉芯絲材及其制備方法和應(yīng)用。本發(fā)明制備的該涂層具有非晶含量高，非晶結(jié)構(gòu)熱穩(wěn)定性好(開始晶化溫度高于600V )，氧化物含量低，具有優(yōu)異的耐磨損耐腐蝕性能，制備成本低等特點(diǎn)。
[0005]技術(shù)方案:一種鉻鐵基粉芯絲材，由不銹鋼帶包覆粉芯制成，所述粉芯成分由七種元素粉末混合而成，其重量百分比含量范圍如下:40-60 % Cr,5-15 % B、l_5 % S1、l_5 % W、
2-10% Nb、余量為Fe ;粉芯與不銹鋼帶的重量比為(0.43?0.67):1。
[0006]上述所述的粉芯成分重量百分比含量范圍如下:40-55% Cr、10-15 % B、l_5% S1、1-5% W、5-10 % Nb、余量為 Fe。
[0007]上述所述的粉芯成分重量百分比含量范圍如下:40-50 % Cr、10-15 % B,3-5 % S1、
1-5 % W、5-10 % Nb、余量為 Fe。
[0008]上述所述的不銹鋼帶由304L不銹鋼、430L不銹鋼或316L不銹鋼制成。
[0009]上述所述的一種鉻鐵基粉芯絲材的制備方法，包括如下步驟:
(1)將粉芯的七種元素粉末混合后加入酒精，在球磨機(jī)中濕混5-10h，得到混合料，其中酒精與粉末的體積比為2:5-7:10,球磨機(jī)中不銹鋼球與混合粉末的重量比為5:1-10:1,球磨機(jī)轉(zhuǎn)速< 150r/min ；
(2)將混合料放置于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中，干燥至酒精揮發(fā)，再將干燥后的混合料放入溫度低于60 °C的烘箱中烘5-10 h，然后過60-150目篩；
(3)將不銹鋼帶壓成U形，再向U形槽中加入上述粉芯材料；
(4)將U形不銹鋼帶閉合，將粉末包覆其中，使其按照順序分別通過直徑為:3.0 mm、2.6mm、2.4 mm、2.2 mm、2.0 mm的拉絲模具,逐道拉拔、減徑，最終獲得直徑為2.0 mm的粉芯絲材。
[0010]上述所述的一種鉻鐵基粉芯絲材在制備鉻鐵基非晶涂層中的應(yīng)用。
[0011]上述所述的一種鉻鐵基粉芯絲材在制備鉻鐵基非晶涂層中的應(yīng)用，包括以下步驟:采用電弧噴涂技術(shù)制備高非晶含量的非晶前驅(qū)體涂層:
1.對基體表面進(jìn)行預(yù)處理:在基體表面除油除銹后，在氣壓為0.7-0.8 Mpa下，采用粒度為5-35目的棕剛玉砂，進(jìn)行基體表面噴砂粗化；
2.將粉芯絲材裝入電弧噴涂設(shè)備的送絲裝置中，在預(yù)處理后的基體表面制備非晶前驅(qū)體涂層，設(shè)置電弧噴涂設(shè)備的工藝參數(shù)為:噴涂電壓32-42 V，噴涂電流160-220 A，噴涂距離100-300 mm，壓縮空氣壓力0.6-0.7 Mpa ;上述所述的一種鉻鐵基粉芯絲材在制備鉻鐵基非晶涂層中的應(yīng)用，所述步驟一中設(shè)置電弧噴涂設(shè)備的工藝參數(shù)為:噴涂電壓38-40 V，噴涂電流180-200A，噴涂距離200 mm,壓縮空氣壓力0.65 Mpa0[0012]有益效果:本發(fā)明的一種粉芯絲材及其制備方法和應(yīng)用，具有以下優(yōu)點(diǎn):
1.通過合理的調(diào)配小原子(B、C、Si等)與大原子(Nb、W等)之間的比例，使得粉芯絲材的成分具有較大程度的原子錯(cuò)配，且添加的(Nb、W等)大原子與(B、C、Si等)小原子之間具有較大的負(fù)的混合焓，由此，大原子在粉芯絲材融化后形成的熔體中容易形成骨架結(jié)構(gòu)而阻礙其他元素的擴(kuò)散，使得粉芯絲材溶化后的熔體容易形成密堆拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，進(jìn)而促進(jìn)非晶納米晶結(jié)構(gòu)的形成。
[0013]2.針對目前粉芯絲材中Cr含量較低的特點(diǎn)，為了提高噴涂后的涂層的抗腐蝕性能，本粉芯絲材中粉芯的Cr含量高達(dá)4(T60 wt.%。
[0014]3.采用現(xiàn)有高速電弧噴涂技術(shù)，在低碳鋼基體表面可以制備低氧化物含量、孔隙率< 3 %的鉻鐵基非晶涂層；
4.制備得到的鉻鐵基非晶涂層非晶相含量接近95 %，結(jié)合強(qiáng)度> 50 Mpa ;顯微硬度在800 HVa3 以上。
[0015]5.鉻鐵基非晶涂層中非晶相的熱穩(wěn)定性高，非晶相開始晶化溫度達(dá)到600 °C以上。
[0016]6.鉻鐵基非晶涂層具有優(yōu)異的抗電化學(xué)腐蝕性能，涂層在重量百分比濃度為3.5的NaCl溶液中時(shí)其腐蝕電位約為-0.5 V，高于電鍍鉻層；鈍化電流密度則在10_5-10_6A之間，鍍鉻層未發(fā)現(xiàn)鈍化現(xiàn)象。
[0017]【專利附圖】

【附圖說明】
圖1為實(shí)施例1、2、5制備的鉻鐵基非晶涂層的X射線衍射圖譜，如圖所示，涂層有非晶相組成。
[0018]圖2為實(shí)施例1制備的鉻鐵基非晶涂層的顯微組織結(jié)構(gòu)圖，如圖所示，涂層致密光滑，孔隙率低，氧化物含量少，涂層與基體結(jié)合緊密。
[0019]圖3為實(shí)施例1制備的鉻鐵基非晶涂層的差熱分析曲線，如圖所示，涂層的玻璃轉(zhuǎn)變溫度為590.4 °C,開始晶化溫度為636.3°C。
[0020]圖4為實(shí)施例1制備的鉻鐵基非晶涂層的顯微硬度曲線圖，如圖所示，涂層截面的顯微硬度值高于800 HV.，從涂層/基體界面到涂層表面，涂層的硬度值分布均勻，說明涂層內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)均勻致密。
[0021]圖5為實(shí)施例1制備的鉻鐵基非晶涂層在重量百分比濃度為3.5的NaCl溶液中的動(dòng)電位極化曲線，如圖所示，涂層的腐蝕電位約為-0.5 V，高于電鍍鉻層；鈍化電流密度則在KT5-1O-6A之間，鍍鉻層未發(fā)現(xiàn)鈍化現(xiàn)象，由此說明，涂層的抗腐蝕性能優(yōu)于電鍍鉻層。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面通過實(shí)施例進(jìn)一步闡明本發(fā)明的一種鉻鐵基粉芯絲材及其制備方法和應(yīng)用，但本發(fā)明并不局限于下述實(shí)施例中。
[0023]本實(shí)施方式中的粉芯絲材的外皮選用不銹鋼帶，尺寸為12 (寬)X0.3 (厚)mm。
[0024]本實(shí)施方式中基體選用低碳鋼，結(jié)合強(qiáng)度試樣依照GB8642-88中所規(guī)定的試樣尺寸制備拉伸試樣。采用DT2000圖像分析軟件依據(jù)灰度法測量涂層的孔隙率。采用HXD-1000TC顯微硬度計(jì)測量涂層截面的顯微硬度，選定載荷分別為100 g和300 g，載荷持續(xù)時(shí)間為15 S。通過verdon方法對XRD衍射圖進(jìn)行Pseud-voigt函數(shù)擬合,計(jì)算涂層中非晶相含量。
[0025]實(shí)施例1
一種鉻鐵基粉芯絲材，由不銹鋼帶包覆粉芯制成，所述粉芯成分由七種元素粉末混合而成，其重量百分比含量范圍如下：45 %Cr、12 %B、4%Si、2 %W、10 % Nb、余量為Fe。
[0026]不銹鋼帶選用304L不銹鋼帶，粉芯與不銹鋼帶的重量比為O. 43: I。
[0027]鉻鐵基粉芯絲材的制備方法，包括如下步驟：
(1)將粉芯的七種元素粉末混合后加入酒精，在球磨機(jī)中濕混5h，得到混合料，其中酒精與粉末的體積比為O. 4:1，球磨機(jī)中不銹鋼球與混合粉末的重量比為5:1，球磨機(jī)轉(zhuǎn)速≤150r/min ；
(2)將混合料放置于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中，干燥至酒精揮發(fā)，再將干燥后的混合料放入溫度低于60 °C的烘箱中烘5 h，然后過60-150目篩；
(3)將不銹鋼帶壓成U形，再向U形槽中加入上述粉芯材料；
(4)將U形不銹鋼帶閉合，將粉末包覆其中，使其按照順序分別通過直徑為：3.O mm、2. 6mm、2. 4 mm、2. 2 mm、2. 0 mm的拉絲模具，逐道拉拔、減徑，最終獲得直徑為2.0 mm的粉芯絲材。
[0028]鉻鐵基粉芯絲材在制備鉻鐵基非晶涂層中的應(yīng)用，包括以下步驟：采用電弧噴涂技術(shù)制備高非晶含量的非晶前驅(qū)體涂層：
1.對基體表面進(jìn)行預(yù)處理：在基體表面除油除銹后，在氣壓為O.7 Mpa下，采用粒度為5-35目的棕剛玉砂，進(jìn)行基體表面噴砂粗化；
2.將粉芯絲材裝入電弧噴涂設(shè)備的送絲裝置中，在預(yù)處理后的基體表面制備非晶前驅(qū)體涂層，設(shè)置電弧噴涂設(shè)備的工藝參數(shù)為：電壓32 V ;電流160 A ;噴涂距離100 mm ;壓縮空氣壓力O. 6 MPa。
[0029]實(shí)施例2
一種鉻鐵基粉芯絲材，由不銹鋼帶包覆粉芯制成，所述粉芯成分由七種元素粉末混合而成，其重量百分比含量范圍如下：40 % Cr、15 %B、5 % Si、I % W、2 % Nb、余量為Fe。
[0030]不銹鋼帶選用304L不銹鋼帶，粉芯與不銹鋼帶的重量比為O. 49: I。
[0031]鉻鐵基粉芯絲材的制備方法，包括如下步驟：
(1)將粉芯的七種元素粉末混合后加入酒精，在球磨機(jī)中濕混6h，得到混合料，其中酒精與粉末的體積比為O. 46:1,球磨機(jī)中不銹鋼球與混合粉末的重量比為6:1,球磨機(jī)轉(zhuǎn)速^ 150r/min ；
(2)將混合料放置于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中，干燥至酒精揮發(fā)，再將干燥后的混合料放入溫度低于60 °C的烘箱中烘7 h，然后過60-150目篩；
(3)將不銹鋼帶壓成U形，再向U形槽中加入上述粉芯材料；
(4)將U形不銹鋼帶閉合，將粉末包覆其中，使其按照順序分別通過直徑為：3.O mm、2. 6mm、2. 4 mm、2. 2 mm、2. 0 mm的拉絲模具,逐道拉拔、減徑，最終獲得直徑為2.0 mm的粉芯絲材。
[0032]鉻鐵基粉芯絲材在制備鉻鐵基非晶涂層中的應(yīng)用，包括以下步驟：采用電弧噴涂技術(shù)制備高非晶含量的非晶前驅(qū)體涂層：
I.對基體表面進(jìn)行預(yù)處理：在基體表面除油除銹后，在氣壓為O. 75 Mpa下，采用粒度為5-35目的棕剛玉砂，進(jìn)行基體表面噴砂粗化；
2.將粉芯絲材裝入電弧噴涂設(shè)備的送絲裝置中，在預(yù)處理后的基體表面制備非晶前驅(qū)體涂層，設(shè)置電弧噴涂設(shè)備的工藝參數(shù)為：電壓34 V ;電流180 A ;噴涂距離200 mm ;壓縮空氣壓力O. 65 MPa。
[0033]實(shí)施例3
一種鉻鐵基粉芯絲材，由不銹鋼帶包覆粉芯制成，所述粉芯成分由七種元素粉末混合而成，其重量百分比含量范圍如下：50 %Cr、5 %B、1 % Si,3 %W、10 % Nb、余量為Fe。
[0034]不銹鋼帶選用304L不銹鋼帶，粉芯與不銹鋼帶的重量比為O. 55: I。
[0035]鉻鐵基粉芯絲材的制備方法，包括如下步驟：
(1)將粉芯的七種元素粉末混合后加入酒精，在球磨機(jī)中濕混7h，得到混合料，其中酒精與粉末的體積比為O. 52:1,球磨機(jī)中不銹鋼球與混合粉末的重量比為7:1,球磨機(jī)轉(zhuǎn)速^ 150r/min ；
(2)將混合料放置于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中，干燥至酒精揮發(fā)，再將干燥后的混合料放入溫度低于60 °C的烘箱中烘10 h，然后過60-150目篩；
(3)將不銹鋼帶壓成U形，再向U形槽中加入上述粉芯材料；
(4)將U形不銹鋼帶閉合，將粉末包覆其中，使其按照順序分別通過直徑為：3.O mm、2. 6mm、2. 4 mm、2. 2 mm、2. 0 mm的拉絲模具，逐道拉拔、減徑，最終獲得直徑為2.0 mm的粉芯絲材。
[0036]鉻鐵基粉芯絲材在制備鉻鐵基非晶涂層中的應(yīng)用，包括以下步驟：采用電弧噴涂技術(shù)制備高非晶含量的非晶前驅(qū)體涂層：
1.對基體表面進(jìn)行預(yù)處理：在基體表面除油除銹后，在氣壓為O.8 Mpa下，采用粒度為5-35目的棕剛玉砂，進(jìn)行基體表面噴砂粗化；
2.將粉芯絲材裝入電弧噴涂設(shè)備的送絲裝置中，在預(yù)處理后的基體表面制備非晶前驅(qū)體涂層，設(shè)置電弧噴涂設(shè)備的工藝參數(shù)為：電壓36 V ;電流200 A ;噴涂距離300 mm ;壓縮空氣壓力O. 7 MPa。
[0037]實(shí)施例4
一種鉻鐵基粉芯絲材，由不銹鋼帶包覆粉芯制成，所述粉芯成分由七種元素粉末混合而成，其重量百分比含量范圍如下：60 % CrUO %B、3 % Si、I % W、5 % Nb、余量為Fe。
[0038]不銹鋼帶選用430L不銹鋼帶，粉芯與不銹鋼帶的重量比為O. 61: I。
[0039]鉻鐵基粉芯絲材的制備方法，包括如下步驟：
(1)將粉芯的七種元素粉末混合后加入酒精，在球磨機(jī)中濕混8h，得到混合料，其中酒精與粉末的體積比為O. 58:1,球磨機(jī)中不銹鋼球與混合粉末的重量比為8:1,球磨機(jī)轉(zhuǎn)速≤ 150r/min ；
(2)將混合料放置于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中，干燥至酒精揮發(fā)，再將干燥后的混合料放入溫度低于60 V的烘箱中烘5-10 h，然后過60-150目篩；
(3)將不銹鋼帶壓成U形，再向U形槽中加入上述粉芯材料；
(4)將U形不銹鋼帶閉合，將粉末包覆其中，使其按照順序分別通過直徑為：3.O mm、2. 6mm、2. 4 mm、2. 2 mm、2. 0 mm的拉絲模具，逐道拉拔、減徑，最終獲得直徑為2.0 mm的粉芯絲材。[0040]鉻鐵基粉芯絲材在制備鉻鐵基非晶涂層中的應(yīng)用，包括以下步驟：采用電弧噴涂技術(shù)制備高非晶含量的非晶前驅(qū)體涂層：
1.對基體表面進(jìn)行預(yù)處理：在基體表面除油除銹后，在氣壓為O.78 Mpa下，采用粒度為5-35目的棕剛玉砂，進(jìn)行基體表面噴砂粗化；
2.將粉芯絲材裝入電弧噴涂設(shè)備的送絲裝置中，在預(yù)處理后的基體表面制備非晶前驅(qū)體涂層，設(shè)置電弧噴涂設(shè)備的工藝參數(shù)為：電壓38 V ;電流180 A ;噴涂距離200 mm ;壓縮空氣壓力O. 68 MPa。
[0041]實(shí)施例5
一種鉻鐵基粉芯絲材，由不銹鋼帶包覆粉芯制成，所述粉芯成分由七種元素粉末混合而成，其重量百分比含量范圍如下：45 % CrUO % B、3 % Si,5 % W、8 % Nb、余量為Fe。
[0042]不銹鋼帶選用316L不銹鋼帶，粉芯與不銹鋼帶的重量比為O. 67: I。
[0043]鉻鐵基粉芯絲材的制備方法，包括如下步驟：
(1)將粉芯的七種元素粉末混合后加入酒精，在球磨機(jī)中濕混10h，得到混合料，其中酒精與粉末的體積比為7:10，球磨機(jī)中不銹鋼球與混合粉末的重量比為10:1，球磨機(jī)轉(zhuǎn)速^ 150r/min ；
(2)將混合料放置于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中，干燥至酒精揮發(fā)，再將干燥后的混合料放入溫度低于60 °C的烘箱中烘10 h，然后過60-150目篩；
(3)將不銹鋼帶壓成U形，再向U形槽中加入上述粉芯材料；
(4)將U形不銹鋼帶閉合，將粉末包覆其中，使其按照順序分別通過直徑為：3.O mm、2. 6mm、2. 4 mm、2. 2 mm、2. 0 mm的拉絲模具，逐道拉拔、減徑，最終獲得直徑為2.0 mm的粉芯絲材。
[0044]鉻鐵基粉芯絲材在制備鉻鐵基非晶涂層中的應(yīng)用，包括以下步驟：采用電弧噴涂技術(shù)制備高非晶含量的非晶前驅(qū)體涂層：
1.對基體表面進(jìn)行預(yù)處理：在基體表面除油除銹后，在氣壓為O.8 Mpa下，采用粒度為5-35目的棕剛玉砂，進(jìn)行基體表面噴砂粗化；
2.將粉芯絲材裝入電弧噴涂設(shè)備的送絲裝置中，在預(yù)處理后的基體表面制備非晶前驅(qū)體涂層，設(shè)置電弧噴涂設(shè)備的工藝參數(shù)為：電壓42 V ;電流200 A ;噴涂距離200 mm ;壓縮空氣壓力O. 7 MPa。
[0045]上述實(shí)施例1~實(shí)施例5制備的鉻鐵基非晶涂層的孔隙率、結(jié)合強(qiáng)度與非晶相含量，其檢測結(jié)果如下：
檢測結(jié)果
【權(quán)利要求】
1.一種鉻鐵基粉芯絲材，由不銹鋼帶包覆粉芯制成，其特征在于:所述粉芯成分由七種元素粉末混合而成，其重量百分比含量范圍如下:40-60 % Cr,5-15 % B、l_5 % S1、l_5 % W、2-10% Nb、余量為Fe ;粉芯與不銹鋼帶的重量比為(0.43?0.67):1。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的所述的一種鉻鐵基粉芯絲材，其特征在于:所述粉芯成分重量百分比含量范圍如下:40-55% Cr、10-15 %B、1_5% S1、1-5% W、5_10 % Nb、余量為 Fe。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的所述的一種鉻鐵基粉芯絲材，其特征在于:所述粉芯成分重量百分比含量范圍如下:40-50 % Cr、10-15 %B、3_5 % S1、1-5 %W、5_10 % Nb、余量為 Fe。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的一種鉻鐵基粉芯絲材，其特征在于:所述不銹鋼帶由304L不銹鋼、430L不銹鋼或316L不銹鋼制成。
5.權(quán)利要求1所述的一種鉻鐵基粉芯絲材的制備方法，其特征在于包括如下步驟: (1)將粉芯的七種元素粉末混合后加入酒精，在球磨機(jī)中濕混5-10h，得到混合料，其中酒精與粉末的體積比為2:5-7:10,球磨機(jī)中不銹鋼球與混合粉末的重量比為5:1-10:1,球磨機(jī)轉(zhuǎn)速< 150r/min ； (2)將混合料放置于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中，干燥至酒精揮發(fā)，再將干燥后的混合料放入溫度低于60 °C的烘箱中烘5-10 h，然后過60-150目篩； (3)將不銹鋼帶壓成U形，再向U形槽中加入上述粉芯材料； (4)將U形不銹鋼帶閉合，將粉末包覆其中，使其按照順序分別通過直徑為:3.0 mm、2.6mm、2.4 mm、2.2 mm、2.0 mm的拉絲模具,逐道拉拔、減徑，最終獲得直徑為2.0 mm的粉芯絲材。
6.權(quán)利要求1所述的一種鉻鐵基粉芯絲材在制備鉻鐵基非晶涂層中的應(yīng)用。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種鉻鐵基粉芯絲材在制備鉻鐵基非晶涂層中的應(yīng)用，其特征在于包括以下步驟:采用電弧噴涂技術(shù)制備高非晶含量的非晶前驅(qū)體涂層: 對基體表面進(jìn)行預(yù)處理:在基體表面除油除銹后，在氣壓為0.7-0.8 Mpa下，采用粒度為5-35目的棕剛玉砂，進(jìn)行基體表面噴砂粗化； 將粉芯絲材裝入電弧噴涂設(shè)備的送絲裝置中，在預(yù)處理后的基體表面制備非晶前驅(qū)體涂層，設(shè)置電弧噴涂設(shè)備的工藝參數(shù)為:噴涂電壓32-42 V，噴涂電流160-220 A，噴涂距離100-300 mm，壓縮空氣壓力 0.6-0.7 Mpa0
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種鉻鐵基粉芯絲材在制備鉻鐵基非晶涂層中的應(yīng)用，其特征在于:所述的設(shè)置電弧噴涂設(shè)備的工藝參數(shù)為:噴涂電壓38-40 V，噴涂電流180-200A，噴涂距離200 mm,壓縮空氣壓力0.65 Mpa0
【文檔編號】C23C4/12GK104028743SQ201410229686
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年5月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月28日
【發(fā)明者】吳玉萍, 郭文敏, 洪晟, 高文文, 張建峰 申請人:河海大學(xué)