[发明专利]一种高钼高硅钴基热喷涂合金粉末的制备方法

说明书

本发明涉及热喷涂涂层材料领域，具体为一种高钼高硅钴基热喷涂合金粉末的制备方法。采用“预制母合金+超声气体雾化”两步法工艺：(1)真空感应熔炼制备母合金锭：真空度不大于5Pa时加热，精炼温度1550±50℃，精炼时间8min～20min，然后浇注成雾化合金锭。(2)超声气体雾化制备粉体：真空度不大于5Pa时加热，熔炼温度1460±50℃时停止抽真空，炉体内充入氩气至常压，然后加入硅继续熔炼2～5min后雾化，雾化介质为氩气，雾化压力8MPa～11MPa，合金液流量为3.5kg/min～5.5kg/min。本发明获得的粉末成分均匀、杂质含量少、球形度好，有利于制备高质量耐磨耐蚀涂层。

技术领域

本发明涉及热喷涂涂层材料领域，具体为一种高温环境下耐磨耐蚀高钼高硅钴基热喷涂合金粉末的制备方法。

背景技术

随着现代工业的不断发展,技术装备需要在更高的工作参数和更恶劣的服役环境下运行，零部件往往处于高磨损、高负荷、高温和腐蚀等严苛工况。为了延长使用寿命、提高运行精度与稳定性，零部件表面进行涂层防护是一种有效手段。高钼高硅钴基合金涂层具有优异的耐磨损、耐擦伤、耐腐蚀、抗高温氧化和抗磨粒磨损性能，同时高温红硬性好，用于起落架、轴承、活塞环、涡轮机匣等重要零部件的表面防护。因此，有必要研发一种高钼高硅钴基热喷涂合金粉末的制备方法，有效控制粉末的合金成分与杂质含量，为制备性能优异的耐磨耐蚀涂层提供基础与保障。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高温环境下耐磨耐蚀高钼高硅钴基热喷涂合金粉末的制备方法，采用该方法制得的合金粉末材料化学成分均匀、杂质含量少、成粉率高，为制备高质量耐磨耐蚀防护涂层提供可靠的材料保障。

本发明的技术方案是：

一种高钼高硅钴基热喷涂合金粉末的制备方法，采用“预制母合金+超声气体雾化”两步法工艺；按重量百分比计，该合金粉末的化学成分及杂质含量如下：Co余量；Cr:16～19；Mo:27～30；Si:3～4；Fe≤1.50；O≤0.15；Ni≤1.00；C≤0.03；P≤0.03；S≤0.02。

所述的高钼高硅钴基热喷涂合金粉末的制备方法，包括如下步骤：

步骤1：母合金锭制备

采用真空感应熔炼法制备母合金锭，将原料钴、钼和铬置于镁铝坩埚内；抽真空，真空度不大于5Pa时加热，精炼温度1550±50℃，精炼时间8min～20min，然后浇注成雾化合金锭；

步骤2：粉末气体雾化制备

采用超声气体雾化技术制备粉体材料，将雾化合金锭置于镁铝坩埚内，硅放入加料斗；抽真空，真空度不大于5Pa时加热，熔炼温度1460±50℃时停止抽真空，炉体内充入氩气至常压，然后加入硅继续熔炼2～5min后雾化，雾化介质为氩气，雾化压力8MPa～11MPa，合金液流量为3.5kg/min～5.5kg/min；

步骤3：对步骤2所制备的粉末进行粒度筛分。

所述的高钼高硅钴基热喷涂合金粉末的制备方法，利用Hartman激波管原理使高压气体加速，并产生振荡频率为1～10万赫兹的脉冲气流，该气流直接冲击液态金属流，使其雾化成微小的液滴，随后液滴在飞行过程中与气体产生热交换后快凝成合金粉末。

所述的高钼高硅钴基热喷涂合金粉末的制备方法，按重量百分比计，该合金粉末粒度组成为：+325目≤5％，-325目～+800目≥85％，-800目≤10％。

所述的高钼高硅钴基热喷涂合金粉末的制备方法，该合金粉末的流动性为≤20s/50g，松装密度为≥4.6g/cm³。

所述的高钼高硅钴基热喷涂合金粉末的制备方法，该合金粉末颗粒呈球形或近球形。

所述的高钼高硅钴基热喷涂合金粉末的制备方法，该合金粉末成品率为45～65％。