一種Ni60A-WC納米涂層及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種Ni60A-WC納米涂層及其制備方法，其組分及各組分的質(zhì)量百分數(shù)為Ni60A占3％-15％、WC占68％-83％、CaF2占2％、微量元素占1.21％；所述微量元素包括Cr、Si、B和Fe，其制備方法包括以下步驟：先采用溫式粉碎法制得納米球，然后采用活性劑保護法混合Cr、Si、B和Fe制得納米粉末，之后采用超音速火焰噴涂工藝在9Cr18模具鋼基體上制備Ni60A-WC納米涂層。本發(fā)明解決了現(xiàn)有碳化鎢涂層耐磨性較差、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，同時也對提高改善性的綜合力學性能有顯著的作用。
【專利說明】-種N i 60A-WC納米涂層及其制備方法

【技術(shù)領域】
[0001] 本發(fā)明涉及熱噴涂【技術(shù)領域】，具體說是一種Ni60A-WC納米涂層及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 眾所周知，除少數(shù)貴金屬外，金屬材料會與周圍介質(zhì)發(fā)生化學反應和電化學反應 而遭受腐蝕。此外，金屬表面受各種機械作用而引起的磨損也極為嚴重。大量的金屬構(gòu)件 因腐蝕和磨損而失效，造成極大的浪費和損失。因此，發(fā)展金屬表面防護和強化技術(shù)，是各 國普遍關(guān)心的重大課題。
[0003] 熱噴涂技術(shù)是一種表面強化技術(shù)，它可以在設備維修中修舊利廢，使報廢了的零 部件"起死回生"，也可以在新產(chǎn)品制造中進行強化和預保護，使其"益壽延年"。
[0004] 但這一技術(shù)目前存在涂層孔隙率高，對噴涂粒子尺寸范圍要求嚴格等缺點，而且 應用范圍較窄、耗能大，人們需要一種涂層硬度高、耐磨性好、具有一定韌性，且能適用于多 種工件表面噴涂的涂層材料，以利于熱噴涂技術(shù)的發(fā)展和推廣。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種Ni60A_WC納米涂層及其制備方法。
[0006] 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)：
[0007] 一種Ni60A-WC納米涂層，其組分及各組分的質(zhì)量百分數(shù)為Ni60A占3% -15%、 WC占68% -83%、CaF2占2%、微量元素占1. 21%;所述微量元素包括Cr、Si、B和Fe ;由于 Ni60A和WC材料硬度比較高、韌性差，添加了 2%的助劑CaF2可提高材料的韌性100%，可 使材料在80°C -180°C左右工作環(huán)境下彎曲不斷裂。
[0008] -種Ni60A_WC納米涂層的制備方法包括以下步驟：先采用溫式粉碎法制得納米 球，然后采用活性劑保護法混合Cr、Si、B和Fe制得納米粉末。
[0009] 所述各組分可采用超音速火焰噴涂工藝在9Crl8模具鋼基體上制備Ni60A-WC納 米涂層。
[0010] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明解決了現(xiàn)有碳化鎢涂層耐磨性較差、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 50%，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，同時也對提高改善性的綜合力學性 能有顯著的作用；所述Ni60A-WC納米涂層適合多種鋼材比如：20Cr、12CrNi3A、5CrMnMo、 5CrNiMo、4CrMnSiMoV、5Cr2NiMoVSi等，與傳統(tǒng)合金材料相比硬度有所加強，韌性、結(jié)合強度 有極大提

【具體實施方式】
[0011] 為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段和創(chuàng)作特征易于明白了解，下面對本發(fā)明進一步闡 述。
[0012] 實施例一：
[0013] 一種Ni60A-WC納米涂層，其組分及各組分的質(zhì)量百分數(shù)為Ni60A占3%、WC占 93. 79%、CaF2占2%、微量元素占1.21% ;所述微量元素包括Cr、Si、B和Fe;先采用溫式 粉碎法制得Ni60A和WC的納米球，然后采用活性劑保護法混合Cr、Si、B和Fe制得納米粉 末，之后采用超音速火焰噴涂工藝在9Crl8模具鋼基體上制備Ni60A-WC納米涂層。
[0014] 所述Ni60A-WC納米涂層的工件與20Cr鋼基體的性能對比實驗結(jié)果見表1。
[0015] 所述Ni60A-WC納米涂層的工件的摩擦磨損性能實驗結(jié)果與20Cr鋼基體的摩擦磨 損性能實驗結(jié)果對比見表2。
[0016] 實施例二：
[0017] 一種Ni60A-WC納米涂層，其組分及各組分的質(zhì)量百分數(shù)為Ni60A占28. 79%、WC 占68%、CaF2占2%、微量元素占1. 21%;所述微量元素包括Cr、Si、B和Fe ;先采用溫式粉 碎法制得Ni60A和WC的納米球，然后采用活性劑保護法混合Cr、Si、B和Fe制得納米粉末， 之后采用超音速火焰噴涂工藝在9Crl8模具鋼基體上制備Ni60A-WC納米涂層。
[0018] 所述Ni60A-WC納米涂層的工件與20Cr鋼基體的性能對比實驗結(jié)果見表1。
[0019] 所述Ni60A-WC納米涂層的工件的摩擦磨損性能實驗結(jié)果與20Cr鋼基體的摩擦磨 損性能實驗結(jié)果對比見表3。
[0020] 實施例三：
[0021] 一種Ni60A-WC納米涂層，其組分及各組分的質(zhì)量百分數(shù)為Ni60A占15%、WC占 81.79%、CaF 2占2%、微量元素占1.21% ;所述微量元素包括Cr、Si、B和Fe;先采用溫式 粉碎法制得Ni60A和WC的納米球，然后采用活性劑保護法混合Cr、Si、B和Fe制得納米粉 末，之后采用超音速火焰噴涂工藝在9Crl8模具鋼基體上制備Ni60A-WC納米涂層。
[0022] 所述Ni60A_WC納米涂層的工件與20Cr鋼基體的性能對比實驗結(jié)果見表1。
[0023] 所述Ni60A_WC納米涂層的工件的摩擦磨損性能實驗結(jié)果與20Cr鋼基體的摩擦磨 損性能實驗結(jié)果對比見表4。
[0024] 實驗證明，Ni60A_WC涂層的硬度可達到HRC71，涂層厚度可達2毫米，經(jīng)過多次試 驗得出Ni60A-WC涂層的結(jié)合強度、組織的致密度較好，涂層密度可達14. 28g/cm3。
[0025] 表1 Ni60A-WC納米涂層的工件與20Cr鋼基體的性能對比實驗結(jié)果：
[0026]

【權(quán)利要求】
1. 一種Ni60A-WC納米涂層，其特征在于：其組分及各組分的質(zhì)量百分數(shù)為Ni60A占 3% -15%、WC占68% -83%、CaF2占2%、微量元素占1. 21% ;所述微量元素包括Cr、Si、B 和Fe。
2. -種Ni60A-WC納米涂層的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：先采用溫式粉碎 法制得納米球，然后采用活性劑保護法混合Cr、Si、B和Fe制得納米粉末，之后采用超音速 火焰噴涂工藝在模具鋼基體上制備Ni60A-WC納米涂層。
【文檔編號】C23C4/04GK104233158SQ201410462197
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月11日
【發(fā)明者】薛衛(wèi)昌, 程敬卿 申請人:蕪湖鼎瀚再制造技術(shù)有限公司