專利名稱：一種新型高鈷熱噴涂粉末及其制備工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及用于超音速高速火焰噴涂或者其它熱噴涂粉末生產技術，特別是ー種新型高鈷(WC-17CO)熱噴涂粉末及其制備エ藝。
背景技術：
熱噴涂技術是表面改質領域中的ー項關鍵技術，通過在被加工エ件表面制備ー層耐磨涂層，使エ件的耐磨性能、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，由于其較高的硬度、耐磨性和優良的韌性廣泛地應用于航空航天、石油、冶金、機械等領域。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勢，而且制備速度快，環境污染小。在使用傳統WC-17C0熱噴涂粉末吋，由于其鈷含量較高，其抗裂韌性相對WC-12C0 噴涂粉末較好，但硬度相對較低。在通過調整提高涂層硬度吋，韌性就明顯降低。根據實際數據，將硬度提高4%時，其斷裂韌性指標降低可達10%左右；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，無法保證涂層的質量達到最佳狀態。

發明內容
本發明目的是提供ー種新型高鈷熱噴涂粉末及其制備エ藝，它能夠改善熱噴涂后涂層的相關性能，既能確保涂層具有優異的抗裂韌性，又能獲得較好的涂層硬度。本發明技術方案ー種新型高鈷熱噴涂粉末，由兩種不同粒度的碳化鎢和鈷以及微量碳化鈦組成，碳化鎢的質量百分比為83%，金屬鈷的質量百分比為16.5%，晶粒抑制劑碳化鈦的的質量百分比為0. 5%。碳化鎢是由粒度為0. 05-0. 2微米的納米碳化鎢和2. 0-8. 0微米的中顆粒碳化鎢按一定比例混合組成，其中納米碳化鎢的比例為25-58%，中顆粒碳化鎢的比例為 25-58%。其松裝比重為4.0_5.8g/cm3。制備ー種新型高鈷熱噴涂粉末的エ藝，包括以下步驟A、備料制備質量百分比為25-58%、粒度為0.05-0. 2微米的納米碳化鎢，備好質量百分比為25-58%、粒度為2. 0-8. 0微米的中顆粒碳化鎢；根據美國英佛曼公司“金屬碳化物的制備方法”專利，專利號2004100430580生產納米碳化鎢，中顆粒碳化鎢為通用產品；B、混料首先依據エ藝要求，向球磨設備加入步驟A的納米碳化鎢、中顆粒碳化鎢和質量百分比為16. 5%鈷粉，然后加入占原料質量百分比為25%、溫度為5-8°C的去離子水及質量百分比為2. 0%的聚こ烯醇進行混料，球磨時間為22-28小時；在配料時還必須加入質量百分比為0. 3%的有機抗氧化劑，加入質量百分比為0. 5%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，離心霧化盤轉速為 8000-12000 轉 / 分鐘；D、燒結將混合料裝入石墨舟皿中，置于鑰絲爐中，在氫氣保護氣氛中進行連續燒結，推舟速度為9-12分鐘/舟，燒結溫度為950-1250°C ；E、破碎分級燒結后的過程產品采用機械方式破碎，井根據粒度分布區間采用過篩或氣流分級的方式得到最終產品熱噴涂粉末，其中粒度規格為15-45微米，松裝密度為4. 0-5. 8g/cm3。WC基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エ藝，因此熱噴涂粉末的粒度分布在5-75微米之間。根據不同的熱噴涂エ藝，實際使用的熱噴涂粉末的粒度分布可在不同的區間，如5-30微米、10-38微米、15-45微米、20-53微米、45-75微米等。本發明由兩種不同粒度的碳化鎢、鈷以及微量碳化鈦金屬組成，碳化鎢的質量百分比為83%，金屬鈷的質量百分比為16.5%，碳化鈦(晶粒抑制劑)的質量百分比為 0. 5%。碳化鎢由粒度為0. 05-0. 2微米的納米碳化鎢和2. 0-8. 0微米的中顆粒碳化鎢按比例混合組成；其中納米碳化鎢的質量百分比為25-58%，中顆粒碳化鎢的質量百分比為 25-58% ;原料配比見表I。表I
權利要求
1.一種新型高鈷熱噴涂粉末，其特征是由兩種不同粒度的碳化鎢和鈷以及微量碳化鈦組成，碳化鎢的質量百分比為83%，金屬鈷的質量百分比為16.5%，晶粒抑制劑碳化鈦的的質量百分比為O. 5%。
2.根據權利要求I所述的一種新型高鈷熱噴涂粉末，其特征是碳化鎢是由粒度為O.05-0. 2微米的納米碳化鎢和2. 0-8. O微米的中顆粒碳化鎢按一定比例混合組成，其中納米碳化鎢的比例為25-58%，中顆粒碳化鎢的比例為25-58%。
3.根據權利要求I所述的一種新型高鈷熱噴涂粉末，其特征是其松裝比重為4.0-5. 8g/cm3。
4.制備一種新型高鈷熱噴涂粉末的工藝，包括以下步驟A、備料制備質量百分比為25-58%、粒度為O. 05-0. 2微米的納米碳化鎢，備好質量百分比為 25-58%、粒度為2. 0-8. O微米的中顆粒碳化鎢；根據美國英佛曼公司“金屬碳化物的制備方法”專利，專利號2004100430580生產納米碳化鎢，中顆粒碳化鎢為通用產品；B、混料首先依據工藝要求，向球磨設備加入步驟A的納米碳化鎢、中顆粒碳化鎢和質量百分比為16. 5%鈷粉，然后加入占原料質量百分比為25%、溫度為5-8°C的去離子水及質量百分比為2. 0%的聚乙烯醇進行混料，球磨時間為22-28小時；在配料時還必須加入質量百分比為O. 3%的有機抗氧化劑，加入質量百分比為O. 5%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，離心霧化盤轉速為 8000-12000 轉 / 分鐘；D、燒結將混合料裝入石墨舟皿中，置于鑰絲爐中，在氫氣保護氣氛中進行連續燒結，推舟速度為9-12分鐘/舟，燒結溫度為950-1250°C ；E、破碎分級燒結后的過程產品采用機械方式破碎，并根據粒度分布區間采用過篩或氣流分級的方式得到最終產品熱噴涂粉末，其中粒度規格為15-45微米，松裝密度為4. ·0-5. 8g/cm3。
全文摘要
本發明涉及用于超音速高速火焰噴涂或者其它熱噴涂粉末生產技術，特別是一種新型高鈷(WC-17Co)熱噴涂粉末及其制備工藝。本發明由兩種不同粒度的碳化鎢和鈷以及微量碳化鈦組成，碳化鎢的質量百分比為83％，金屬鈷的質量百分比為16.5％，晶粒抑制劑碳化鈦的質量百分比為0.5％；碳化鎢是由粒度為0.05-0.2微米的納米碳化鎢和2.0-8.0微米的中顆粒碳化鎢按一定比例混合組成，其中納米碳化鎢的比例為25-58％，中顆粒碳化鎢的比例為25-58％。本發明還包括了相應制備的工藝。它能夠改善熱噴涂后涂層的相關性能，既能確保涂層具有優異的抗裂韌性，又能獲得較好的涂層硬度。
文檔編號C23C4/12GK102586711SQ201210061829
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月11日 優先權日2012年3月11日
發明者李聲燕, 楊鳳根, 賴允有 申請人:贛州章源鎢業新材料有限公司