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        鋁業新聞
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        高能束合金6061鋁管耐磨性提高
        來源:鋁管,6061鋁管,合金鋁管,無縫鋁管,方鋁管,大口徑鋁管,厚壁鋁管,天津吉斯特鋁業有限公司    發布時間: 2019/7/20 16:59:21    次瀏覽   大小:  16px  14px  12px
        高能束合金6061鋁管耐磨性提高特別涉及采用等離子束合金6061鋁管化制備耐磨復合涂層的方法。背景技術:鋁合金6061鋁管因其密度小、強度高、加工性能好等性能得到廣泛應用,成為應用最為廣泛的有色合金6061鋁管,鋁合…
        高能束合金6061鋁管耐磨性提高
         特別涉及采用等離子束合金6061鋁管化制備耐磨復合涂層的法。背景技術:鋁合金6061鋁管因其密度小、強度高、加工性能好等性能得到廣泛應用,成為應用最為廣泛的有色合金6061鋁管,鋁合金6061鋁管發展應用面的研究也越來越多。但其硬度低、耐磨性差等缺點限制了其使用范圍,采用熱噴涂技術制備高硬度表面涂層是提高鋁合金6061鋁管耐磨性的主要手段之一。高熵合金6061鋁管為由五個以上的元素組元按照等原子比或接近于等原子比合金6061鋁管化的合金6061鋁管,具有一些傳統合金6061鋁管所無法比擬的優異機械性能,如高耐磨耐腐蝕性、高強度、高硬度、高韌性等,從而使其成為制作涂層的選擇之一。高熵合金6061鋁管常含有一定的Al元素,因此對涂層成分不是特別敏感。等離子噴涂常采用ArN2或再添加部分H2氣,以保護噴涂過程中避免熔融合金6061鋁管粉末氧化,噴涂過程中因高溫的電離作用使N氣電離為活性的N原子,有利于與合金6061鋁管成分反應形成氮化物,本申請中通過添加一定的CrAl不僅有利于形成高熵合金6061鋁管,而且能夠利用噴涂過程中的CrAl與N發生氮化反應,形成細小的氮化物,有利于進一步提高涂層的硬度和耐磨性。技術實現要素:高熵合金6061鋁管自身具有高強度和良好韌性,而且通過噴涂過程中氮氣以電離作用可以使N活化,從而借助噴涂過程進一步反應形成彌散、細小的氮化物,能夠制備氮化物增強高熵合金6061鋁管涂層,以提高鋁制工件的耐磨性,并且在涂層工件結合處少量Al熔化,不僅有利于提高結合強度,而且也不至于影響涂層高熵合金6061鋁管的優良性能。本發明解決其技術問題所采用的制作法包括下述工藝步驟:步驟一、按一定比例經熔煉后霧化制備AlCoCrFeNiBSi合金6061鋁管粉末,其中Al質量含量為16~18%Cr質量含量為20~22%Fe質量含量為20~22%Co質量含量為20~22%B質量含量為3~4%Si質量含量為3~4%其余為Ni元素;噴涂合金6061鋁管粉末經高溫熔煉后采用惰性氣霧化制備。粒度在10-40μm步驟二、選取待強化的鋁合金6061鋁管工件表面,對工件表面清除油污,然后噴砂毛化處理,達到表面粗糙度均勻,無反光;最后采用外熱式對工件表面進行預熱,預熱溫度控制在250~300℃;步驟三、采用熱噴涂的式對工件表面預噴涂Ni-A l粘結層,粘結層厚度控制在30-100μm所用Ni-A l合金6061鋁管粉末的粒度為80-240μm其成分中含Al質量為8~20%其余為Ni步驟四、采用等離子噴涂設備對工件表面進行熱噴涂,冷卻后即為耐磨涂層。其噴涂工藝:噴涂槍距工件距離為90-120mm工作電流為500-700A 工作電壓為50-70VN2氣速度為30-50升/minH2速度為5-10升/min送粉量為38±42g/min冷卻氣壓為0.3-0.5MPa噴涂槍移動速度為30-80mm/本發明的有益效果是1本發明的工藝法采用高熵合金6061鋁管作為耐磨涂層的基體,能夠充分利用其特有的擴散速度慢、對成分變化不敏感的特性,使涂層具有更高的韌性、強度和耐磨性。2采用的N2一面可以作為保護氣,另一面又利用其電離分解使N具有活性,噴涂過程中與活性元素CrAl反應形成高硬度彌散的CrNAlN從而進一步提高涂層的耐磨性。具體實施式實施例1步驟一、按一定比例熔煉后霧化制備AlCoCrFeNiBSi合金6061鋁管粉末,其中Al質量含量為16%Cr質量含量為20%Fe質量含量為20%Co質量含量為20%B質量含量為3%Si質量含量為3%其余為Ni元素;噴涂合金6061鋁管粉末經高溫熔煉后采用惰性氣霧化,霧化氣體采用惰性的Ar氣,熔點在1250℃左右,氣體壓力大約為4~5MPa氣體流動率8m3/min氣體噴出噴嘴速率為120m/金屬流動速率10kg/min制得的預合金6061鋁管粉粒度在10-35μm步驟二、選取6061合金6061鋁管工件表面,對其表面清除油污,然后噴砂毛化處理,達到表面粗糙度均勻,無反光;最后采用外熱式對工件表面進行預熱,預熱溫度控制在250~260℃。步驟三、采用熱噴涂的式對工件表面預噴涂Ni-A l粘結層,粘結層厚度控制在40-90μm所用Ni-A l合金6061鋁管粉末的粒度為80-240μm其成分中含Al質量為20%其余為Ni步驟四、采用等離子噴涂設備對工件表面進行熱噴涂,冷卻后即為耐磨涂層。其噴涂工藝:噴涂槍距工件距離為90mm工作電流為500A 工作電壓為50VN2氣速度為30升/minH2速度為5升/min送粉量為38g/min冷卻氣壓為0.3MPa噴涂槍移動速度為30mm/結果表明,鋁合金6061鋁管表面形成了由氮化物增強的AlCoCrFeNi高熵合金6061鋁管涂層,涂層基本無裂紋、無氣孔,厚度為220μm與基體形成了冶金結合,提高耐磨性5.7倍。實施例2步驟一、按一定比例經熔煉后霧化制備AlCoCrFeNiBSi合金6061鋁管粉末,其中Al質量含量為18%Cr質量含量為22%Fe質量含量為22%Co質量含量為22%B質量含量為4%Si質量含量為4%其余為Ni元素;噴涂合金6061鋁管粉末經高溫熔煉后采用惰性氣霧化,霧化氣體采用惰性的Ar氣,熔點在1250℃左右,氣體壓力大約為4~5MPa氣體流動率8m3/min氣體噴出噴嘴速率為120m/金屬流動速率10kg/min制得的預合金6061鋁管粉粒度在10-40μm步驟二、選取5052合金6061鋁管工件表面,對其表面清除油污,然后噴砂毛化處理,達到表面粗糙度均勻,無反光;最后采用外熱式對工件表面進行預熱,預熱溫度控制在290~300℃。步驟三、采用熱噴涂的式對工件表面預噴涂Ni-A l粘結層,粘結層厚度控制在30-100μm所用Ni-A l合金6061鋁管粉末的粒度為80-240μm其成分中含Al質量為10%其余為Ni步驟四、采用等離子噴涂設備對工件表面進行熱噴涂,冷卻后即為耐磨涂層。其噴涂工藝:噴涂槍距工件距離為120mm工作電流為700A 工作電壓為70VN2氣速度為50升/minH2速度為10升/min送粉量為42g/min冷卻氣壓為0.5MPa噴涂槍移動速度為80mm/結果表明,鋁合金6061鋁管表面形成了由氮化物增強的AlCoCrFeNi高熵合金6061鋁管涂層,涂層基本無裂紋、無氣孔,厚度為230μm與基體形成了冶金結合,提高耐磨性5.6倍。
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          、按一定比例經熔煉后霧化制備AlCoCrFeNiBSi合金6061鋁管粉末,其中Al質量含量為17%Cr質量含量為21%Fe質量含量為21%Co質量含量為21%B質量含量為4%Si質量含量為3%其余為Ni元素;噴涂合金6061鋁管粉末經高溫熔煉后采用惰性氣霧化,霧化氣體采用惰性的Ar氣,熔點在1260℃左右,氣體壓力大約為4~5MPa氣體流動率8m3/min氣體噴出噴嘴速率為120m/金屬流動速率8kg/min制得的預合金6061鋁管粉粒度在20-30μm步驟二、選取5083合金6061鋁管工件表面,對其表面清除油污,然后噴砂毛化處理,達到表面粗糙度均勻,無反光;最后采用外熱式對工件表面進行預熱,預熱溫度控制在280℃。步驟三、采用熱噴涂的式對工件表面預噴涂Ni-A l粘結層,粘結層厚度控制在30-70μm所用Ni-A l合金管6061鋁管粉末的粒度為80-240μm其成分中含Al質量為15%其余為Ni步驟四、采用等離子噴涂設備對工件表面進行熱噴涂,冷卻后即為耐磨涂層。其噴涂工藝:噴涂槍距工件距離為110mm工作電流為600A 工作電壓為60VN2氣速度為40升/minH2速度為8升/min送粉量為40g/min冷卻氣壓為0.4MPa噴涂槍移動速度為50mm/結果表明,鋁合金6061鋁管表面形成了由氮化物、硼化物增強的AlCoCrFeNi高熵合金6061鋁管涂層,涂層基本無裂紋、無氣孔,厚度為240μm由于Al合金6061鋁管熔點較低,少量熔化與基體形成了冶金結合,提高耐磨性5.2倍。6061鋁管我國2003年產鋼22234萬噸,鋼材產量24119萬噸,鋼與鋼材比例(本文以下簡稱材鋼比)達到108%;進口鋼錠坯593.46萬噸,出口鋼錠坯149.09萬噸;合計鋼材原料量為22678萬噸,其比例也達到106%;就是100噸鋼可以生產106噸鋼材,這是不可能發生的事情。本發明屬于6061鋁管高能束表面處理領域。

        文章來源:鋁管,6061鋁管,合金鋁管,無縫鋁管,方鋁管,大口徑鋁管,厚壁鋁管,天津吉斯特鋁業有限公司http://www.cabecadetinta.com 鋁板 花紋鋁板 合金鋁板 鋁管
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