專利名稱：一種新型WC-12Co熱噴涂粉末及其制備工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于超音速高速火焰噴涂或者其他熱噴涂粉末技術(shù)，特別是一種新型 WC-12CO熱噴涂粉末及其制備工藝。
背景技術(shù)：
熱噴涂技術(shù)是表面改質(zhì)領(lǐng)域中的一項關(guān)鍵技術(shù)，通過在被加工工件表面制備一層耐磨涂層，使工件的耐磨性能、耐腐蝕性能獲得大幅提高。熱噴涂WC/Co涂層作為耐磨、耐腐涂層，由于其高的硬度和良好的韌性廣泛地應(yīng)用于航空航天、冶金、機械等領(lǐng)域。相對于電鍍硬鉻層，熱噴涂WC/Co涂層在耐磨性、耐蝕性、耐疲勞性等方面有明顯的優(yōu)勢，而且制備速度快，環(huán)境污染小。瓦楞輥涂層的使用環(huán)境苛刻，頻繁發(fā)生砂礫碾壓，在紙質(zhì)較差的條件下使用更是容易出現(xiàn)麻坑和凹陷。因此要求齒頂、側(cè)面和齒底涂層分布均勻，加工后需拋光達到要求的光潔度，并且要求涂層具有良好硬度，優(yōu)秀的韌性。但在使用傳統(tǒng)WC-12C0熱噴涂粉末時，提高涂層硬度越高，韌性就明顯降低，根據(jù)實際數(shù)據(jù)，將硬度提高2. 4%時，其斷裂韌性指標降低可達8. 6% ；提高涂層韌性，硬度下降明顯；硬度與韌性的矛盾特性使得噴涂時無法兼顧硬度要求、韌性要求，無法保證瓦楞輥涂層的質(zhì)量達到最佳狀態(tài)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種新型WC-12C0熱噴涂粉末及其制備工藝，它能夠改善熱噴涂后涂層的相關(guān)性能，既能確保涂層具有優(yōu)異的硬度指標，又能獲得優(yōu)秀的強度、韌性指標。本發(fā)明技術(shù)方案一種新型WC-12C0熱噴涂粉末，由碳化鎢、鈷以及微量碳化鈦金屬組成，碳化鎢的質(zhì)量百分比為88%，金屬鈷的質(zhì)量百分比為11.4%，抑制劑碳化鈦的質(zhì)量百分比為0. 6% ；碳化鎢由納米晶碳化鎢和中顆粒碳化鎢按比例組成，其中納米晶粒度碳化鎢的質(zhì)量百分比為22-66%，中顆粒碳化鎢的質(zhì)量百分比為22-66%。納米晶碳化鎢粒度為0. 05-0. 2微米，中顆粒碳化鎢粒度為2. 0-8微米的。其松裝密度為4. 0-6. Og/cm3。制備一種新型WC-12CO熱噴涂粉末的工藝，包括以下步驟A、制備質(zhì)量百分比為22-66%、粒度為0. 05-0. 2微米的納米晶碳化鎢，備好質(zhì)量百分比為22-66%、粒度為2. 0-8微米的中顆粒碳化鎢；根據(jù)美國英佛曼公司“金屬碳化物的制備方法”專利，專利號2004100430580生產(chǎn)納米晶碳化鎢，中顆粒碳化鎢為通用產(chǎn)品；B、混料首先依據(jù)工藝要求，向球磨設(shè)備加入步驟A的納米晶碳化鎢、中顆粒碳化鎢和質(zhì)量百分比為11. 4%鈷粉，然后加入占原料質(zhì)量百分比為25%、溫度為5-8°C的去離子水及質(zhì)量百分比為2. 0%的聚乙烯醇進行混料，球磨時間為22- 小時；在配料時還必須加入質(zhì)量百分比為0. 3%的抗氧化劑，加入質(zhì)量百分比為0. 6%的晶粒生長抑制劑碳化鈦；C、造粒采用開放式離心噴霧干燥塔進行干燥造粒，得到球形混合料，離心霧化盤轉(zhuǎn)速為 8000-12000 轉(zhuǎn) / 分鐘；D、燒結(jié)將混合料裝入三層石墨舟皿中，置于鉬絲爐中，在氫氣保護氣氛中進行連續(xù)燒結(jié)， 推舟速度為9-12分鐘/舟，燒結(jié)溫度為一帶爐溫950°C，二帶爐溫1150°C -1250°C ；E、破碎分級燒結(jié)后的過程產(chǎn)品采用機械方式破碎，并根據(jù)粒度分布區(qū)間采用過篩或氣流分級的方式得到最終產(chǎn)品熱噴涂粉末，粒度規(guī)格按照需求可分為為5-30微米、10-38微米、 15-45微米，20-53微米、45-75微米，松裝密度為4. 0-6. Og/cm3。熱噴涂粉末主要用于超音速高速火焰噴涂或者其他熱噴涂涂層制備工藝，因此熱噴涂粉末的粒度分布可在2-75微米之間。根據(jù)不同超音速噴涂工藝進行粒度規(guī)格的選擇， 實際使用的熱噴涂粉末的粒度規(guī)格如5-30微米、10-38微米、15-45微米、20-53微米、45-75 微米等。本發(fā)明由多種一次晶粒度的碳化鎢、鈷以及微量碳化鈦金屬組成，碳化鎢質(zhì)量百分比為88%，金屬鈷的質(zhì)量百分比為11.4%，碳化鈦(抑制劑)的的質(zhì)量百分比為0.6%。 碳化鎢由晶粒度為0. 05-0. 2微米的納米晶碳化鎢和2. 0-8微米的中顆粒碳化鎢按比例組成，其中納米晶粒度碳化鎢的質(zhì)量百分比為22-66% ；中顆粒碳化鎢的質(zhì)量百分比為 22-66% ；原料配比見表1。表 權(quán)利要求
1.一種新型WC-12CO熱噴涂粉末，其特征是由碳化鎢、鈷以及微量碳化鈦金屬組成， 碳化鎢的質(zhì)量百分比為88%，金屬鈷的質(zhì)量百分比為11.4%，抑制劑碳化鈦的質(zhì)量百分比為0. 6% ；碳化鎢由納米晶碳化鎢和中顆粒碳化鎢按比例組成，其中納米晶粒度碳化鎢的質(zhì)量百分比為22-66%，中顆粒碳化鎢的質(zhì)量百分比為22-66%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型WC-12CO熱噴涂粉末，其特征是納米晶碳化鎢粒度為0. 05-0. 2微米，中顆粒碳化鎢粒度為2. 0-8微米的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型WC-12CO熱噴涂粉末，其特征是其松裝密度為 4. 0-6. Og/cm3。
4.制備一種新型WC-12Co熱噴涂粉末的工藝，包括以下步驟A、制備質(zhì)量百分比為22-66%、粒度為0.05-0. 2微米的納米晶碳化鎢，備好質(zhì)量百分比為22-66%、粒度為2. 0-8微米的中顆粒碳化鎢；根據(jù)美國英佛曼公司“金屬碳化物的制備方法”專利，專利號2004100430580生產(chǎn)納米晶碳化鎢，中顆粒碳化鎢為通用產(chǎn)品；B、混料首先依據(jù)工藝要求，向球磨設(shè)備加入步驟A的納米晶碳化鎢、中顆粒碳化鎢和質(zhì)量百分比為11. 4%鈷粉，然后加入占原料質(zhì)量百分比為25%、溫度為5-8°C的去離子水及質(zhì)量百分比為2. 0%的聚乙烯醇進行混料，球磨時間為22- 小時；在配料時還必須加入質(zhì)量百分比為0. 3%的抗氧化劑，加入質(zhì)量百分比為0. 6%的晶粒生長抑制劑碳化鈦；C、造粒采用開放式離心噴霧干燥塔進行干燥造粒，得到球形混合料，離心霧化盤轉(zhuǎn)速為 8000-12000 轉(zhuǎn) / 分鐘；D、燒結(jié)將混合料裝入三層石墨舟皿中，置于鉬絲爐中，在氫氣保護氣氛中進行連續(xù)燒結(jié)，推舟速度為9-12分鐘/舟，燒結(jié)溫度為一帶爐溫950°C，二帶爐溫1150°C -1250°C ；Ε、破碎分級燒結(jié)后的過程產(chǎn)品采用機械方式破碎，并根據(jù)粒度分布區(qū)間采用過篩或氣流分級的方式得到最終產(chǎn)品熱噴涂粉末，粒度規(guī)格按照需求可分為為5-30微米、10-38微米、15-45微米，20-53微米、45-75微米，松裝密度為4. 0-6. Og/cm3。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于超音速高速火焰噴涂或者其他熱噴涂粉末技術(shù)，特別是一種新型WC-12Co熱噴涂粉末及其制備工藝。其松裝密度為4.0-6.0g/cm3，由質(zhì)量比88％碳化鎢、質(zhì)量比11.4％鈷及質(zhì)量比0.6％碳化鈦金屬組成，碳化鎢由粒度為0.05-0.2微米、質(zhì)量比22-66％納米晶碳化鎢和粒度為2.0-8微米、質(zhì)量比22-66％中顆粒碳化鎢組成；工藝包括制備納米碳化鎢、備好中顆粒碳化鎢，混料，造粒，燒結(jié)，破碎分級。它能夠改善熱噴涂后涂層的相關(guān)性能，既能確保涂層具有優(yōu)異的硬度指標，又能獲得優(yōu)秀的強度、韌性指標。
文檔編號C22C29/08GK102363876SQ20111033600
公開日2012年2月29日 申請日期2011年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月31日
發(fā)明者張永會, 楊貴彬, 王群, 王韶毅 申請人:贛州章源鎢業(yè)新材料有限公司