一種耐熔鋅腐蝕噴涂材料的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及熱噴涂技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種耐熔鋅腐蝕噴涂材料的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，熱噴涂技術(shù)可以在工件表面迅速的制備一層防護(hù)涂層，賦予工件表面耐磨、耐蝕、減磨、封嚴(yán)等不同性能。碳化鎢基金屬陶瓷具有硬度高、韌性好等性能，被廣泛應(yīng)用于航空航天、冶金、石化、機(jī)械等行業(yè)。在工業(yè)應(yīng)用方面，超音速火焰噴涂因其噴涂速度快、燃燒溫度相對較低、碳化物脫碳少、涂層結(jié)合強(qiáng)度高，是目前最適合噴涂碳化鎢基金屬陶瓷的方法。常見的熱噴涂用碳化鎢基金屬陶瓷包括WC-12Co、WC-17Co、WC-10Co4Cr、WC-Cr3C2-N1、WC-Ni 等。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)的方法是采用WC-Co和WC-CoCr粉末制備熱噴涂涂層，但由于涂層中Co合金對熔融鋅抗蝕性有限，并不能完全解決該問題；在粉末中添加WB，與涂層中的Co可以形成的三元硼化物CoWB，具有優(yōu)異的耐熔鋅腐蝕性，但WB的制備成本高、工藝復(fù)雜，一直未能得到廣泛應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種耐熔鋅腐蝕噴涂材料的制備方法，該制備方法的工藝流程簡潔，所制備的噴涂材料的顆粒沉積效率高，噴涂后的涂層與基體結(jié)合強(qiáng)度高，且涂層的抗熔鋅腐蝕性能好。
[0005]—種耐熔鋅腐蝕噴涂材料的制備方法，所述方法包括:
[0006]將WC粉末、B4C粉末、W粉末和Co粉末按一定比例混合后作為制備原料；
[0007]在所述原料中加入預(yù)定量的去離子水作為濕磨介質(zhì)，加入占所述原料總重量2?15%的聚乙烯醇作為粘結(jié)劑，再加入適量的消泡劑后，進(jìn)行混合球磨，制得混合料漿；
[0008]將所述混合料漿經(jīng)過噴霧干燥處理后得到團(tuán)聚顆粒；
[0009]將所述團(tuán)聚顆粒置于真空脫膠爐中，在1230?1400°C下燒結(jié)，再冷卻處理后出爐；
[0010]將出爐后的配料破碎篩分分級，獲得使用要求粒徑的噴涂材料。
[0011]所述原料的各組分含量比例為:
[0012]WC占總重量的55?65%，W占總重量的29?35%，B4C占總重量的1.5?4%，Co占總重量的8?15%。
[0013]所述原料的粉末粒徑要求在10 μ m以下，優(yōu)選在3 μπι以下。
[0014]所述混合料漿的噴霧干燥處理過程是在離心霧化噴霧干燥設(shè)備中進(jìn)行的，其中:
[0015]進(jìn)口溫度為180?280 °C，出口溫度為100?190 °C，霧化盤轉(zhuǎn)速為10?40rad/s，送料量為100?400ml/min。
[0016]由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，該制備方法的工藝流程簡潔，所制備的噴涂材料的顆粒沉積效率高，噴涂后的涂層與基體結(jié)合強(qiáng)度高，且涂層的抗熔鋅腐蝕性能好。
【附圖說明】
[0017]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。
[0018]圖1為本發(fā)明實(shí)施例所提供耐熔鋅腐蝕噴涂材料的制備方法流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0020]本發(fā)明實(shí)施例所述的制備方法在碳化鎢WC基金屬陶瓷中添加適量的鎢W，碳化硼B(yǎng)4C和鈷Co，利用燒結(jié)過程中，W先與B4C反應(yīng)生成硼化鎢WB和碳化鎢WC，而WB進(jìn)一步與Co反應(yīng)形成CoWB，由于三元硼化物CoWB和WC均具有優(yōu)秀的高溫耐蝕性，從而大大提高了噴涂后涂層的抗熔鋅腐蝕性能，同時(shí)本發(fā)明制備過程省去了單獨(dú)制備合格的WB，流程得到簡化，減少了關(guān)鍵步驟，更易對生產(chǎn)過程進(jìn)行控制。下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實(shí)施例作進(jìn)一步地詳細(xì)描述，如圖1所示為本發(fā)明實(shí)施例所提供耐熔鋅腐蝕噴涂材料的制備方法流程示意圖，所述制備方法包括:
[0021]步驟11:將WC粉末、B4C粉末、W粉末和Co粉末按一定比例混合后作為制備原料；
[0022]在該步驟中，所述原料的各組分含量比例可以為:
[0023]WC占總重量的55?65%，W占總重量的29?35%，B4C占總重量的1.5?4%，Co占總重量的8?15%。
[0024]進(jìn)一步的，為了保證成分的均勻性，上述原料的粉末粒徑一般要求在ΙΟμπι以下，優(yōu)選在3μπι以下。
[0025]步驟12:在所述原料中加入預(yù)定量的去離子水作為濕磨介質(zhì)，加入占所述原料總重量2?15%的聚乙烯醇作為粘結(jié)劑，再加入適量的消泡劑后，進(jìn)行混合球磨，制得混合料漿；
[0026]步驟13:將所述混合料漿經(jīng)過噴霧干燥處理后得到團(tuán)聚顆粒；
[0027]在該步驟中，所述混合料漿的噴霧干燥處理過程是在離心霧化噴霧干燥設(shè)備中進(jìn)行的，其中:
[0028]進(jìn)口溫度為180?280 °C，出口溫度為100?190 °C，霧化盤轉(zhuǎn)速為10?40rad/s，送料量為100?400ml/min。
[0029]步驟14:將所述團(tuán)聚顆粒置于真空脫膠爐中，在1230?1400°C下燒結(jié)，再冷卻處理后出爐；
[0030]步驟15:將出爐后的配料破碎篩分分級，獲得使用要求粒徑的噴涂材料。
[0031]在獲得上述噴涂材料之后，就可以采用超音速火焰噴涂制備相應(yīng)的涂層，所制備涂層的沉積率約為52%左右。
[0032]下面再以具體的實(shí)例對上述制備方法的工藝過程進(jìn)行詳細(xì)描述:
[0033]實(shí)施例1、首先以WC (粉末粒徑0.8?8um)、W (1?8um)、B4C (2?10um)、Co (1?8um)作為原材料，其中WC占總重量的百分比為55%，W占30%，B4C占2%，Co占13%。
[0034]然后在上述原料中加入預(yù)定量的去離子水為濕磨介質(zhì)，加入占所述原料總重量2?15%的聚乙烯醇為粘結(jié)劑，再加入適量消泡劑等，球磨4小時(shí)以上，制得混合料漿；
[0035]將上述混合料漿輸入離心霧化噴霧干燥設(shè)備中，其中進(jìn)口溫度180?280°C，出口溫度100?190°C，霧化盤轉(zhuǎn)速10?40rad/s，送料量100?400ml/min，獲得團(tuán)聚顆粒；
[0036]將上述團(tuán)聚顆粒置于真空脫膠爐中，在800°C保溫一小時(shí)以上，然后在1340°C燒結(jié)，保溫2小時(shí)后隨爐冷卻至200°C以下后出爐；
[0037]將出爐后的配料破碎篩分分級，獲得使用要求粒徑的噴涂材料。
[0038]在獲得上述噴涂材料之后，就可以采用超音速火焰噴涂制備涂層，涂層沉積率約為 52%。
[0039]實(shí)施例2、首先以WC (粉末粒徑0.8?3um)、W (1?3um)、B4C (1?3um)、Co (1?3um)作為原材料，其中WC占總重量的百分比為60%，W占30%，B4C占2%，Co占8%。
[0040]在上述原料中加入預(yù)定量的去離子水為濕磨介質(zhì)，加入占所述原料總重量2?15%的聚乙烯醇為粘結(jié)劑，加入適量消泡劑等，球磨4小時(shí)以上，制得混合料漿；
[0041]然后將上述混合料漿輸入離心霧化噴霧干燥設(shè)備中，進(jìn)口溫度180?280°C，出口溫度100?190°C，霧化盤轉(zhuǎn)速10?40rad/s，送料量100?400ml/min，獲得團(tuán)聚顆粒；
[0042]將上述團(tuán)聚顆粒置于真空脫膠爐中，在800°C保溫一小時(shí)以上，然后在1380°C燒結(jié)，保溫2小時(shí)后隨爐冷卻至200°C以下后出爐；
[0043]將出爐后的配料破碎篩分分級，獲得使用要求粒徑的噴涂材料。
[0044]在獲得上述噴涂材料之后，就可以采用超音速火焰噴涂制備涂層，涂層沉積率約為 55%。
[0045]綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例所述制備方法的工藝流程簡潔，所制備的噴涂材料的顆粒沉積效率高，噴涂后的涂層與基體結(jié)合強(qiáng)度高，且涂層的抗熔鋅腐蝕性能好。
[0046]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種耐熔鋅腐蝕噴涂材料的制備方法，其特征在于，所述方法包括: 將WC粉末、B4C粉末、W粉末和Co粉末按一定比例混合后作為制備原料； 在所述原料中加入預(yù)定量的去離子水作為濕磨介質(zhì)，加入占所述原料總重量2?15%的聚乙烯醇作為粘結(jié)劑，再加入適量的消泡劑后，進(jìn)行混合球磨，制得混合料漿； 將所述混合料漿經(jīng)過噴霧干燥處理后得到團(tuán)聚顆粒； 將所述團(tuán)聚顆粒置于真空脫膠爐中，在1230?1400°C下燒結(jié)，再冷卻處理后出爐； 將出爐后的配料破碎篩分分級，獲得使用要求粒徑的噴涂材料。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述耐熔鋅腐蝕噴涂材料的制備方法，其特征在于，所述原料的各組分含量比例為: WC占總重量的55?65%，W占總重量的29?35%，B4C占總重量的1.5?4%，Co占總重量的8?15%。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述耐熔鋅腐蝕噴涂材料的制備方法，其特征在于， 所述原料的粉末粒徑要求在10 μ m以下，優(yōu)選在3 μ m以下。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述耐熔鋅腐蝕噴涂材料的制備方法，其特征在于，所述混合料漿的噴霧干燥處理過程是在離心霧化噴霧干燥設(shè)備中進(jìn)行的，其中: 進(jìn)口溫度為180?280 °C，出口溫度為100?190 °C，霧化盤轉(zhuǎn)速為10?40rad/s，送料量為 100 ?400ml/min。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種耐熔鋅腐蝕噴涂材料的制備方法，首先將WC粉末、B4C粉末、W粉末和Co粉末按一定比例混合后作為制備原料；在所述原料中加入預(yù)定量的去離子水作為濕磨介質(zhì)，加入占所述原料總重量2～15％的聚乙烯醇作為粘結(jié)劑，再加入適量的消泡劑后，進(jìn)行混合球磨，制得混合料漿；將所述混合料漿經(jīng)過噴霧干燥處理后得到團(tuán)聚顆粒；將所述團(tuán)聚顆粒置于真空脫膠爐中，在1230～1400℃下燒結(jié)，再冷卻處理后出爐；將出爐后的配料破碎篩分分級，獲得使用要求粒徑的噴涂材料。該制備方法的工藝流程簡潔，所制備的噴涂材料的顆粒沉積效率高，噴涂后的涂層與基體結(jié)合強(qiáng)度高，且涂層的抗熔鋅腐蝕性能好。
【IPC分類】C22C1/05, C23C4/06, C22C29/08
【公開號】CN105369178
【申請?zhí)枴緾N201510866632
【發(fā)明人】高峰, 白智輝, 冀國娟, 羅虞霞, 祝宏斌, 侯玉柏, 鮑君峰
【申請人】北京礦冶研究總院, 北礦新材科技有限公司
【公開日】2016年3月2日
【申請日】2015年12月1日