[发明专利]一种Co-Zn-Mn-Ti涂层材料及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及等离子喷涂技术领域，具体是一种Co-Zn-Mn-Ti涂层材料及制备方法。

背景技术

随着科技的不断发展，纳米技术逐渐在工业生产加工中得到普及。随着对工程机械设备性能要求的的不断提高，热喷涂技术的完善和发展，热喷涂技术的应用主要受限于热喷涂材料和工艺设备的发展。然而，热喷涂技术的突出特点又使其应用极具潜力。这些特点主要表现在：

①涂层厚度可以控制在几十微米到几毫米；

②取材范围广，可方便地调整材料的化学成分；

③能够动态形成具有特殊结构性能的复合材料；

④加工材料硬度高、气孔率小、结合强度大等优异性能。

因此热喷涂材料的研究是热喷涂发展的决定性因素，也是热喷涂技术发展的驱动。在过去的十年中，热喷涂技术发展迅速，传统的喷涂技术使用的材料结合强度差、气孔率高、硬度低，迫切需求一种新的热喷涂材料和喷涂技术，以弥补现有喷涂技术所存在的缺陷。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种Co-Zn-Mn-Ti涂层材料及制备方法。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种Co-Zn-Mn-Ti涂层材料，包括以下质量百分比的组分：

Co占70％～85％，Zn占5％～20％，Mn占3％～7％，Ti占3％～7％，微量添加剂占0.2％～0.8％。

所述微量添加剂由C、Ni、B、W、Fe按照1︰1.5︰1︰3︰3的比例混合。

各组分性能如下：

Co：即钴，银白色铁磁性金属，表面抛光后有淡蓝光泽，比较硬而脆，在硬度、抗拉强度性能方面与铁和镍类似。

Mn：呈灰白色，脆硬，能提高涂层的硬度。

Ti：具有金属光泽，有延展性，密度小，机械强度大，质地坚韧，耐酸性好，可提高涂层的防腐蚀性能。

一种Co-Zn-Mn-Ti涂层材料的制备方法，所述方法步骤如下：所述Co、Zn、Mn、Ti均采用气雾化法制得纳米球，再采用活性剂保护法混合微量添加剂制成的纳米粉末，最终采用等离子喷涂工艺喷涂在零件表面形成涂层。

本发明的有益效果是：本发明制成的涂层具有高硬度、耐磨性、耐腐蚀性等优点，微观组织结构均匀，综合力学性能优良，可广泛应用于航空航天、工业生产、模具再制造等领域，弥补了现有涂层材料的不足。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明制成的涂层的组织结构及晶体形貌图；

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本发明进一步阐述。

实施例一：

一种Co-Zn-Mn-Ti涂层材料，包括以下质量百分比的组分：

Co占73.7％，Zn占16％，Mn5％，Ti占5％，微量添加剂占0.3％。

所述微量添加剂由C、Ni、B、W、Fe按照1︰1.5︰1︰3︰3的比例混合。

一种Co-Zn-Mn-Ti涂层材料的制备方法，所述方法步骤如下：所述Co、Zn、Mn、Ti均采用气雾化法制得纳米球，再采用活性剂保护法混合微量添加剂制成的纳米粉末，最终采用等离子喷涂工艺喷涂在零件表面形成涂层。

实施例二：

一种Co-Zn-Mn-Ti涂层材料，包括以下质量百分比的组分：

Co占83.2％，Zn占10％，Mn占3％，Ti占3％，微量添加剂占0.8％。

所述微量添加剂由C、Ni、B、W、Fe按照1︰1.5︰1︰3︰3的比例混合。

一种Co-Zn-Mn-Ti涂层材料的制备方法，所述方法步骤如下：所述Co、Zn、Mn、Ti均采用气雾化法制得纳米球，再采用活性剂保护法混合微量添加剂制成的纳米粉末，最终采用等离子喷涂工艺喷涂在零件表面形成涂层。

实施例三：

一种Co-Zn-Mn-Ti涂层材料，包括以下质量百分比的组分：

Co占73％，Zn占12.5％，Mn占7％，Ti占7％，微量添加剂占0.5％。

所述微量添加剂由C、Ni、B、W、Fe按照1︰1.5︰1︰3︰3的比例混合。

一种Co-Zn-Mn-Ti涂层材料的制备方法，所述方法步骤如下：所述Co、Zn、Mn、Ti均采用气雾化法制得纳米球，再采用活性剂保护法混合微量添加剂制成的纳米粉末，最终采用等离子喷涂工艺喷涂在零件表面形成涂层。

实施例四：