一種wc-cbn納米涂層及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種WC-CBN納米涂層及其制備方法，包括以下質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的組分：WC為21％～40％，CBN為57％～76％，助劑為2％和微量元素為1％。制備方法的步驟為：先對WC、CBN材料采用溶膠-凝膠法再加入催化劑，經(jīng)充分混合后制得納米球，再采用活性劑保護(hù)法混合了微量元素和助劑制得納米粉末，最后利用等離子噴涂設(shè)備噴涂在基體表面形成涂層。本發(fā)明解決了傳統(tǒng)涂層耐磨性較差、耐腐蝕性較低的問題，改善了材料表面涂層的微觀組織、結(jié)構(gòu)，使涂層硬度提高了44％，韌性提高80％，彈性模量提高了8.5％～14.4％，從而整體提高材料表面的耐磨性能、韌性，同時也對提高改善性的綜合力學(xué)性能有顯著的作用。
【專利說明】-種WC-CBN納米涂層及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及再制造工程【技術(shù)領(lǐng)域】，具體是一種WC-CBN納米涂層及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 再制造是指將廢舊汽車零部件、工程機械、機床等進(jìn)行專業(yè)化修復(fù)的批量化生產(chǎn) 過程，再制造產(chǎn)品達(dá)到與原有新品相同的質(zhì)量和性能，是循環(huán)經(jīng)濟"再利用"的高級形式。與 制造新品相比，再制造產(chǎn)品可節(jié)省成本50 %，節(jié)能60 %，節(jié)材70 %，幾乎不產(chǎn)生固體廢物。 所以再制造產(chǎn)業(yè)前景廣闊。
[0003] 對于舊零部件，常使用噴涂的方法在對應(yīng)零件的表面進(jìn)行噴涂，噴涂后的零部件 的性能得到了進(jìn)一步的改善，實現(xiàn)了再利用，從而避免了浪費，節(jié)省了成本。但是，現(xiàn)有的涂 層存在著耐磨性較差、耐腐蝕性較低的問題，使用壽命較短，影響到基體的正常使用，且頻 繁的更換基體費時費力，多次的返修成本較高，影響到工廠的生產(chǎn)效益。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種WC-CBN納米涂層及其制備方法。
[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：
[0006] 一種WC-CBN納米涂層，包括以下組分：WC、CBN、助劑和微量元素，所述各組分所占 的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)如下：
[0007] WC為21%?40%，CBN為57%?76%，助劑為2%和微量元素為1%。
[0008] 所述微量元素包括Gr、C、Cr、Si、B、Fe。
[0009] 所述助劑為CaF2，由于材料韌性比較高、硬度稍差，所以添加了助劑2% CaF2來提 高硬度，硬度可提高44%，并使韌性得到很大的增強。
[0010] 一種WC-CBN納米涂層的制備方法，所述步驟為：先對WC、CBN材料采用溶膠-凝膠 法再加入催化劑，經(jīng)充分混合后制得納米球，再采用活性劑保護(hù)法混合了微量元素和助劑 制得納米粉末，最后利用等離子噴涂設(shè)備噴涂在基體表面形成涂層。
[0011] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明解決了傳統(tǒng)涂層耐磨性較差、耐腐蝕性較低的問題， 改善了材料表面涂層的微觀組織、結(jié)構(gòu)，使涂層硬度提高了 44 %，韌性提高80 %，彈性模量 提高了 8. 5%?14. 4%，從而整體提高材料表面的耐磨性能、韌性，同時也對提高改善性的 綜合力學(xué)性能有顯著的作用。

【具體實施方式】
[0012] 為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面對 本發(fā)明進(jìn)一步闡述。
[0013] 實施例一：
[0014] 一種WC-CBN納米涂層，包括以下組分：WC、CBN、助劑和微量元素，所述各組分所占 的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)如下：
[0015] WC為21%，CBN為76%，助劑為2%和微量元素為1%。
[0016] 所述微量元素包括Gr、C、Cr、Si、B、Fe。
[0017] 所述助劑為CaF2。
[0018] 一種WC-CBN納米涂層的制備方法，所述步驟為：先對WC、CBN材料采用溶膠-凝膠 法再加入催化劑，經(jīng)充分混合后制得納米球，再采用活性劑保護(hù)法混合了微量元素和助劑 制得納米粉末，最后利用等離子噴涂設(shè)備噴涂在基體表面形成涂層。
[0019] 實施例二：
[0020] -種WC-CBN納米涂層，包括以下組分：WC、CBN、助劑和微量元素，所述各組分所占 的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)如下：
[0021] 1040%，08陽7%，助劑2%和微量元素1%。
[0022] 所述微量元素包括Gr、C、Cr、Si、B、Fe。
[0023] 所述助劑為CaF2。
[0024] -種WC-CBN納米涂層的制備方法與實施例一相同。
[0025] 實施例三：
[0026] -種WC-CBN納米涂層，包括以下組分：WC、CBN、助劑和微量元素，所述各組分所占 的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)如下：
[0027] 概：30%、08恥7%、助劑2%和微量元素1%。
[0028] 所述微量元素包括Gr、C、Cr、Si、B、Fe。
[0029] 所述助劑為CaF2。
[0030] 一種WC-CBN納米涂層的制備方法與實施例一相同。
[0031] 實施例四：
[0032] 一種WC-CBN納米涂層，包括以下組分：WC、CBN、助劑和微量元素，所述各組分所占 的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)如下：
[0033] 概：35%、08恥2%、助劑2%和微量元素1%。
[0034] 所述微量元素包括Gr、C、Cr、Si、B、Fe。
[0035] 所述助劑為CaF2。
[0036] 一種WC-CBN納米涂層的制備方法與實施例一相同。
[0037]為了論證本發(fā)明的實際效果，特采用等離子噴涂工藝在3Cr2Mo模具鋼基體上制 備了 WC-CBN涂層。將實施例一至實施例四實施后，測試了涂層的結(jié)合強度、顯微硬度、氣孔 率以及抗磨粒磨損性能。并利用XRD對噴涂粉末濟涂層進(jìn)行了相結(jié)構(gòu)分析，用掃描電子顯 微鏡對噴涂粉末、磨粒磨損前后的涂層表面形貌進(jìn)行了觀察。
[0038] 實驗結(jié)果如下：
[0039]

【權(quán)利要求】
1. 一種WC-CBN納米涂層，其特征在于：包括以下組分：WC、CBN、助劑和微量元素，所述 各組分所占的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)如下： WC為21%?40%，CBN為57%?76%，助劑為2%和微量元素為1%。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種WC-CBN納米涂層，其特征在于：所述微量元素包括Gr、 C、Cr、Si、B、Fe。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種WC-CBN納米涂層，其特征在于：所述助劑為CaF2。
4. 一種WC-CBN納米涂層的制備方法，其特征在于：所述步驟為：先對WC、CBN材料采用 溶膠-凝膠法再加入催化劑，經(jīng)充分混合后制得納米球，再采用活性劑保護(hù)法混合了微量 元素和助劑制得納米粉末，最后利用等離子噴涂設(shè)備噴涂在基體表面形成涂層。
【文檔編號】C23C4/12GK104388883SQ201410604534
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年10月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月30日
【發(fā)明者】程敬卿 申請人:安徽鼎恒再制造產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院有限公司