一种耐盐雾腐蚀的HVOF非晶涂层的热喷涂粉体及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种耐盐雾腐蚀的HVOF非晶涂层的热喷涂粉体及其制备方法，属于抗蚀材料技术领域。

背景技术

非晶合金也称金属玻璃，它是合金熔体在快速冷却下保留液态原子结构而形成的一种固体材料。其原子排列呈现长程无序而短程有序的独特结构，非晶合金属于单相无定型结构，无晶界、孪晶、晶格、位错、层错等结构缺陷，无异相、析出物、偏析以及其他成分起伏，因此其耐蚀性能优异。它自问世以来一直得到学者们的广泛关注，是一种很有潜力的功能材料。

在非晶合金体系中，铁基是最具有应用前景的非晶体系，其拥有一系列优异的性能，如高强度, 高硬度，优异的耐腐蚀性能，热稳定性高，且材料成本低廉。利用热喷涂技术制备铁基非晶涂层既可以发挥热喷涂优质、高效、低成本的优势，又可以获得具有优异耐磨、防腐等性能的表面防护涂层，具有广阔的市场空间。

在所有热喷涂技术中，采用超音速火焰喷涂（HVOF）技术制备的涂层具有孔隙率低（<3%）、非晶含量高（>95%）的优势、可望成为制备低熔点铁基非晶涂层的理想方法。

盐雾腐蚀是一种最常见和最有破坏性的大气腐蚀。盐雾对金属材料表面的腐蚀是由于含有氯离子穿透金属表面的氧化层和防护层与内部金属发生电化学反应引起的。盐雾腐蚀试验是利用盐雾试验设备所创造的人工模拟盐雾环境条件来考核金属材料耐腐蚀性能，评判其抗腐蚀能力的依据。

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明目的在于提供一种可以获得特别耐盐雾腐蚀的HVOF非晶涂层的热喷涂粉体，该热喷涂粉体是以铁基合金为主，具有较宽的过冷液相区和超强的玻璃形成能力，可在较慢冷却速率下获得致密非晶涂层。其制备的方法为超音速火焰喷涂（HVOF），技术简便可靠。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种耐盐雾腐蚀的HVOF非晶涂层的热喷涂粉体，该热喷涂粉体按质量百分比范围包括如下成分：Cr 21.0-26.0%、Mo 17.0-21.0%、W 7.0-11.0%、B 2.0-4.0%、Mn 2.0-4.0%、C 2.0-3.0%、Si 1.0-2.0%、Y 1.0-1.5%、余Fe；该热喷涂粉体为采用气雾法获得的球形颗粒，粒子大小为10-60μm。

一种上述耐盐雾腐蚀的HVOF非晶涂层的热喷涂粉体的制备方法：

本制备方法采用超音速火焰喷涂方法获得非晶合金涂层；喷涂工艺参数：氧气流量500-700L/min、煤油流量0.3-0.4L/min、送粉速度70-80g/min、喷涂距离300-320mm，涂层厚度0.6-0.7mm。

针对过去利用热喷涂技术制备的非晶涂层其非晶含量少，抗盐雾腐蚀能力低的现象，本发明提供一种新的可以获得非晶合金涂层的粉体，该热喷涂粉体是以铁基合金为主，具有较宽的过冷液相区和超强的玻璃形成能力，可在较慢冷却速率下获得致密非晶涂层。提供的粉体作为热喷涂粉末，利用超音速火焰喷涂方法，制备出非晶合金涂层。这种涂层具有特别耐盐雾腐蚀的性能。

发明的优点在于：该粉体合金成分具有较宽的过冷液相区和超强的玻璃形成能力，可在较慢冷却速率下获得致密非晶涂层，制备的方法为超音速火焰喷涂，其技术简便可靠。

具体实施方式

实施例1

取非晶态合金粉末的成分按重量百分比为：Cr24.0%，Mo18.0%，W8.0%，B2.5，Mn2.5%，C2.0%，Si1.0%，Y1.0%，余Fe。粉体为采用气雾法获得的球形颗粒，粒子大小为25-50μm。采用超音速火焰喷涂方法在Q235基体上获得非晶合金涂层；然后再对涂层进行盐雾腐蚀试验。喷涂参数选择: 氧气流量600L/min、煤油流量0.35L/min、送粉速度70g/min、喷涂距离300mm，涂层厚度0.60mm。该涂层在中性盐雾试验中第一个锈点出现时间为541h。

实施例2

取非晶态合金粉末的成分按重量百分比为：Cr23.0%，Mo19.0%，W7.0%，B2.0，Mn2.5%，C2.0%，Si1.5%，Y1.5%，余Fe。粉体为采用气雾法获得的球形颗粒，粒子大小为20-45μm。采用超音速火焰喷涂方法在316L基体上获得非晶合金涂层；然后再对涂层进行盐雾腐蚀试验。喷涂参数选择: 氧气流量500L/min、煤油流量0.40L/min、送粉速度75g/min、喷涂距离320mm，涂层厚度0.70mm。该涂层在中性盐雾试验中第一个锈点出现时间为578h。