基于纳米技术在低碳钢表面制备Ni-Cr-Al涂层的方法

摘要

本发明涉及一种基于纳米技术在低碳钢表面制备Ni-Cr-Al涂层的方法，在高温H2还原气氛下，纳米Ni2O3被H2还原生成具有较高的活性的Ni原子。它们部分与纳米Cr发生反应在金属表面生成新Ni-Cr-Al相，该涂层致密度和均匀性都很高，显著提高了低碳钢的耐腐蚀性能、硬度和耐磨性；而另一部分被还原出的Ni原子溶入基体中，增强了涂层与基体的结合力，从而对低碳钢表面进行了改性。既保证了材料具有低碳钢的强度又保证材料具备了良好的耐腐蚀性能，这有效解决了低碳钢在使用过程中因大量被腐蚀及不耐磨而导致材料失效的问题。

主权项

一种基于纳米技术在低碳钢表面制备Ni‑Cr‑Al涂层的方法，其特征在于，具有以下的制备过程和步骤：a.将低碳钢板预处理的工作面经金相砂纸打磨，然后用无水乙醇、丙酮和去离子水依次超声清洗，干燥后备用；b.纳米粉体的制备：将市售Cr粉与分析纯Al粉末、分析纯Ni2O3粉末按一定摩尔比均匀混合后放入真空球磨罐中，加入一定量的无水乙醇控制一定的液固比，球磨罐内采用氩气保护，用高能球磨机球磨18小时；制备工艺参数如下：Cr粉2~3g；Al粉末1~2g；Ni2O3粉末10~12g；无水乙醇：粉体的质量比为80：20；球磨后将溶液真空干燥，得到纳米Ni2O3‑Cr‑Al粉体；c.在氩气环境中将制得的纳米Ni2O3‑Cr‑Al粉体均匀地喷涂于处理好的低碳钢表面，自然干燥后，在管式电阻炉中全H2气氛下进行热处理，其工艺参数如下：热处理温度：900℃~1300℃；升温梯度：10℃/min；热处理时间：2h~6h；升温梯度：随炉冷却；H2气流量：180mL/min。