一種無(wú)分解的WC-Co涂層熱噴涂制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于材料制備技術(shù)領(lǐng)域，具體地涉及一種無(wú)分解的WC-Co涂層熱噴涂制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]WC-Co金屬陶瓷是用于制備抗磨零部件的主要材料和涂層材料之一。超音速火焰噴涂是八十年代興起的制備WC-Co涂層的熱噴涂方法。然而WC顆粒特別是納米WC顆粒在熱噴涂過(guò)程中的受熱分解易于生成有害相(Co6W6C、Co3W3C、W2C等)，硬質(zhì)顆粒的分解不僅降低了金屬陶瓷涂層中抵制磨粒磨損的強(qiáng)化相的含量，而且因熱分解生成的有害相大大影響了涂層的韌性，降低了涂層的磨損性能。因此降低和抑制熱噴涂WC-Co涂層過(guò)程中WC的分解和有害相的生成，對(duì)于提高超音速火焰噴涂WC-Co涂層的力學(xué)性能具有重要的應(yīng)用價(jià)值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明其目的在于提供一種無(wú)分解的WC-Co涂層熱噴涂制備方法，可有效抑制涂層形成過(guò)程中WC的分解和有害相的生成，使噴涂態(tài)涂層中不出現(xiàn)Co6W6C、Co3W3C、W2C，具有良好的耐磨性，為工業(yè)生產(chǎn)提供一種高耐磨性能的熱噴WC-Co金屬陶瓷涂層可行工藝。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的無(wú)分解的WC-Co涂層熱噴涂制備方法，其工藝參數(shù)為:
氧氣流量322-402 L/min、氧氣壓力為0.55MPa ;
燃?xì)鉃楸?，燃?xì)饬髁繛?2-50 L/min、燃?xì)鈮毫?.40 MPa ;
送粉氣為氮?dú)?，送粉氣流量?5 L/min，送粉氣壓力為0.60MPa ；
噴涂的粉末為WC-Co粉末。
[0005]所述無(wú)分解的WC-Co涂層熱噴涂制備方法，其中，噴涂距離為160-210mm。
[0006]所述無(wú)分解的WC-Co涂層熱噴涂制備方法，其中，噴槍移動(dòng)速度為140mm/s，噴槍步距為5mmο
[0007]所述無(wú)分解的WC-Co涂層熱噴涂制備方法，其中，WC-Co粉末由團(tuán)聚燒結(jié)工藝制備，WC-Co粉末的粒度為5-30mm，孔隙率為5_30%。
[0008]所述無(wú)分解的WC-Co涂層熱噴涂制備方法，其中，WC-Co粉末為WC-17C0，WC顆粒尺度為 0.05-2.5mm。
[0009]本發(fā)明與現(xiàn)有超音速火焰熱噴涂工藝制備的WC-Co涂層相比，其有益的效果在于，由于采用了合理的燃?xì)鈮毫土髁?、氧氣壓力和流量及噴涂距離，結(jié)合合理的噴槍移動(dòng)速度和移動(dòng)步距，抑制了由于熱噴涂粒子過(guò)度加熱導(dǎo)致的有害相生成，涂層具有良好的磨粒磨損性能。
[0010]具體實(shí)施實(shí)例
本發(fā)明的技術(shù)方案中，采用的熱噴噴涂工藝參數(shù)為:氧氣流量322-402 L/min、氧氣壓力為0.55MPa，燃?xì)饬髁?C3Hs) 42-50 L/min、燃?xì)鈮毫?.40 MPa，送粉氣(Ν2)流量45 L/min、壓力為0.60MPa，噴涂距離為160-210 mm。所采用的粉末為團(tuán)聚燒結(jié)工藝制備的WC_Co粉末，粉末粒度為5-30 um，孔隙率為5-30% ;所采用噴槍移動(dòng)速度為140mm/s，噴槍步距為5mm ο
[0011]以下依照本發(fā)明的技術(shù)方案作出具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明，但本發(fā)明并不局限于這些實(shí)例。
[0012]實(shí)施例1:
針對(duì)WC和Co構(gòu)成的金屬陶瓷涂層，選用多尺度WC-17Co(wt.%)金屬陶瓷粉末為噴涂粉末，該粉末中小于0.2 μ m WC粒子重量含量為30%，0.2-2.5 μ m的WC為70%，粉末的孔隙率為15-20%。采用CH-2000型超音速火焰噴涂系統(tǒng)制備涂層，熱噴噴涂工藝參數(shù)為氧氣流量322-402L/min、氧氣壓力為0.55 MPa，燃?xì)饬髁?C3HS) 42_50L/min、燃?xì)鈮毫?.40MPa，送粉氣(N2)流量45 L/min、壓力為0.60MPa，噴涂距離為160mm。所采用噴槍移動(dòng)速度為140mm/s,噴槍步距為5mm ;在低碳鋼基體上沉積了厚度約為200-300 μπι的涂層，經(jīng)過(guò)X-Ray分析，噴涂態(tài)涂層中未發(fā)現(xiàn)Co6W6C、Co3ff3C相，涂層的相結(jié)構(gòu)基本與原始粉末相同。
[0013]實(shí)施例2:
針對(duì)WC和Co構(gòu)成的金屬陶瓷涂層，選用微米WC-17CO (wt.%)金屬陶瓷粉末為噴涂粉末，該粉末中WC粒子尺度為1.5-2.5 μ m，粉末的孔隙率為15_20%。采用CH-2000型超音速火焰噴涂系統(tǒng)制備涂層，熱噴噴涂工藝參數(shù)為氧氣流量322-402L/min、氧氣壓力為0.55MPa，燃?xì)饬髁?C3Hs) 42-50L/min、燃?xì)鈮毫?.40 MPa，送粉氣(N2)流量45 L/min、壓力為0.60MPa，噴涂距離為200 mm。所采用噴槍移動(dòng)速度為140mm/s,噴槍步距為5mm ;在低碳鋼基體上沉積了厚度約為200-300 μ m的涂層，經(jīng)過(guò)X-Ray分析，噴涂態(tài)涂層中未發(fā)現(xiàn)Co6W6C、Co3ff3C相，涂層的相結(jié)構(gòu)基本與原始粉末相同。
[0014]實(shí)施例3:
針對(duì)WC和Co構(gòu)成的金屬陶瓷涂層，選用納米WC-17CO (wt.%)金屬陶瓷粉末為噴涂粉末，該粉末中WC粒子尺度小于200nm，粉末的孔隙率為15_20%。采用CH-2000型超音速火焰噴涂系統(tǒng)制備涂層，熱噴噴涂工藝參數(shù)為氧氣流量322-402L/min、氧氣壓力為0.55 MPa,燃?xì)饬髁?C3Hs) 42-50L/min、燃?xì)鈮毫?.40 MPa，送粉氣(N2)流量45 L/min、壓力為0.60MPa，噴涂距離為200 mm。所采用噴槍移動(dòng)速度為140mm/s，噴槍步距為5mm ;在低碳鋼基體上沉積了厚度約為200-300 μ m的涂層，經(jīng)過(guò)X-Ray分析，噴涂態(tài)涂層中未發(fā)現(xiàn)Co6W6C、Co3ff3C相，涂層的相結(jié)構(gòu)基本與原始粉末相同。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種無(wú)分解的WC-CO涂層熱噴涂制備方法，其工藝參數(shù)為: 氧氣流量322-402 L/min、氧氣壓力為0.55MPa ; 燃?xì)鉃楸椋細(xì)饬髁繛?2-50 L/min、燃?xì)鈮毫?.40 MPa ; 送粉氣為氮?dú)?，送粉氣流量?5 L/min，送粉氣壓力為0.60MPa ； 噴涂的粉末為WC-Co粉末。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述無(wú)分解的WC-Co涂層熱噴涂制備方法，其中，噴涂距離為160-210mm。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述無(wú)分解的WC-Co涂層熱噴涂制備方法，其中，噴槍移動(dòng)速度為140mm/s ,噴槍步距為5_。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述無(wú)分解的WC-Co涂層熱噴涂制備方法，其中，WC-Co粉末由團(tuán)聚燒結(jié)工藝制備，WC-Co粉末的粒度為5-30mm，孔隙率為5_30%。5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述無(wú)分解的WC-Co涂層熱噴涂制備方法，其中，WC-Co粉末為ffC-17Co, WC 顆粒尺度為 0.05-2.5mm。
【專利摘要】一種無(wú)分解的WC-Co涂層熱噴涂制備方法，其工藝參數(shù)為：氧氣流量322-402L/min、氧氣壓力為0.55MPa；燃?xì)鉃楸?，燃?xì)饬髁繛?2-50L/min、燃?xì)鈮毫?.40MPa；送粉氣為氮?dú)猓头蹥饬髁繛?5L/min，送粉氣壓力為0.60MPa；噴涂的粉末為WC-Co粉末。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：通過(guò)控制超音速火焰噴涂工藝參數(shù)，可獲得無(wú)分解的WC-Co涂層，為工業(yè)生產(chǎn)提供一種高耐磨性能的熱噴WC-Co金屬陶瓷涂層可行工藝。
【IPC分類】C23C4/10, C23C4/12, C23C4/06
【公開(kāi)號(hào)】CN105401115
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510709480
【發(fā)明人】紀(jì)崗昌, 陳梟, 白小波, 王洪濤
【申請(qǐng)人】九江學(xué)院
【公開(kāi)日】2016年3月16日
【申請(qǐng)日】2015年10月28日