一種WC-SiC納米涂層及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種WC-SiC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％～35％，SiC為59％～74％，助劑為1％～3％和微量元素1％～2％。制備方法的步驟為：先對WC、SiC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，最后通過等離子噴涂設(shè)備噴涂在基體上形成涂層。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)，從而整體提高材料表面的耐磨性能、韌性，同時(shí)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-SiC納米涂層及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及噴涂涂層加工【技術(shù)領(lǐng)域】，具體是一種WC-SiC納米涂層及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 機(jī)械零部件往往在機(jī)械傳動(dòng)、接觸時(shí)發(fā)生磨損，發(fā)生磨損后的零部件性能急劇下 降，使用壽命大大縮短，有的零部件磨損較為嚴(yán)重則只能夠報(bào)廢，有的還可以采取一定修復(fù) 措施進(jìn)行回收利用，噴涂涂層的修復(fù)方式較為常見，噴涂后的零部件的性能得到了進(jìn)一步 的改善，實(shí)現(xiàn)了再利用，從而避免了浪費(fèi)，節(jié)省了成本。但是，傳統(tǒng)的涂層由于材料搭配不合 理，存在著耐磨性較差、耐腐蝕性較低的問題，再次使用時(shí)的壽命較短。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種材料搭配合理、方便生產(chǎn)制造的，能夠提 高零部件耐磨性能的WC-SiC納米涂層及其制備方法。
[0004] 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(shí)現(xiàn)：
[0005] -種WC-SiC納米涂層，包括以下組分：WC、SiC、助劑和微量元素，所述各組分所占 的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)如下：
[0006] WC為21%?35%，SiC為59%?74%，助劑為1%?3%和微量元素1%?2%。
[0007] 所述微量元素包括C、Cr、Si、B、Fe。
[0008] 所述助劑為CaF2，由于其它材料韌性比較高、硬度稍差，所以添加了助劑1%?3% CaF2來提高硬度，使硬度可提高56%以上，同時(shí)韌性也有很大的增強(qiáng)。
[0009] -種WC-SiC納米涂層的制備方法，所述步驟為：先對WC、SiC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，最后通過等離子噴涂設(shè)備噴涂在基體上形成涂層。
[0010] 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 56%以上，韌性提高100%以 上，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(shí)也對 提高改善性的綜合力學(xué)性能有顯著的作用。

【具體實(shí)施方式】
[0011] 為了使本發(fā)明實(shí)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。
[0012] 實(shí)施例一：
[0013] 一種WC-SiC納米涂層，包括以下組分：WC、SiC、助劑和微量元素，所述各組分所占 的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)如下：
[0014] WC為21%，SiC為74%，助劑為3%和微量元素2%。
[0015] 所述微量元素包括C、Cr、Si、B、Fe。
[0016] 所述助劑為CaF2。
[0017] 一種WC-SiC納米涂層的制備方法，所述步驟為：先采用溶膠-凝膠法再加入催化 齊IJ，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， 最后通過等離子噴涂設(shè)備噴涂在基體上形成涂層。
[0018] 實(shí)施例二：
[0019] 一種WC-SiC納米涂層，包括以下組分：WC、SiC、助劑和微量元素，所述各組分所占 的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)如下：
[0020] WC為35%，SiC為63%，助劑為1%和微量元素1%。
[0021] 所述微量元素包括C、Cr、Si、B、Fe。
[0022] 所述助劑為CaF2。
[0023] -種WC-SiC納米涂層的制備方法與實(shí)施例一相同。
[0024] 實(shí)施例三：
[0025] 一種WC-SiC納米涂層，包括以下組分：WC、SiC、助劑和微量元素，所述各組分所占 的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)如下：
[0026] WC為28%，SiC為69%，助劑為2%和微量元素1%。
[0027] 所述微量元素包括C、Cr、Si、B、Fe。
[0028] 所述助劑為CaF2。
[0029] -種WC-SiC納米涂層的制備方法與實(shí)施例一相同。
[0030] 實(shí)施例四：
[0031] 一種WC-SiC納米涂層，包括以下組分：WC、SiC、助劑和微量元素，所述各組分所占 的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)如下：
[0032] WC為35%，SiC為61%，助劑為3%和微量元素1%。
[0033] 所述微量元素包括C、Cr、Si、B、Fe。
[0034] 所述助劑為CaF2。
[0035] -種WC-SiC納米涂層的制備方法與實(shí)施例一相同。
[0036] 為了論證本發(fā)明的實(shí)際效果，特采用等離子噴涂工藝在8Cr3模具鋼基體上制備 了 WC-SiC涂層。將實(shí)施例一至實(shí)施例四實(shí)施后，測試了涂層的結(jié)合強(qiáng)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(jì)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。
[0037] 實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：
[0038]

【權(quán)利要求】
1. 一種WC-SiC納米涂層，其特征在于：包括以下組分：WC、SiC、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 %?35%，SiC為59%?74%，助劑為1 %?3%和微量元素1 %?2%。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種WC-SiC納米涂層，其特征在于：所述微量元素包括C、 Cr、Si、B、Fe。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種WC-SiC納米涂層，其特征在于：所述助劑為CaF2。
4. 一種WC-SiC納米涂層的制備方法，其特征在于：所述步驟為：先對WC、SiC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，最后通過等離子噴涂設(shè)備噴涂在基體上形成涂層。
【文檔編號(hào)】C23C4/12GK104451516SQ201410605651
【公開日】2015年3月25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