一種高硬度Ni60A-WC納米涂層及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種高硬度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?jǐn)?shù)為Ni60A占65％、WC占33％、Al2O3占1.03％、微量元素占0.97％；所述微量元素包括C、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(hù)法混合C、Cr、Si、B和Fe制得納米粉末，之后采用超音速火焰噴涂工藝制備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(wèn)題，改善了材料表面涂層的微觀組織、結(jié)構(gòu)，整體提高了材料表面的耐磨性能，同時(shí)也對(duì)提高綜合力學(xué)性能有顯著的作用。
【專利說(shuō)明】-種高硬度N i 60A-WC納米涂層及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及熱噴涂【技術(shù)領(lǐng)域】，具體說(shuō)是一種高硬度Ni60A-WC納米涂層及其制備 方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 熱噴涂是一種用專用設(shè)備把某種固體材料熔化并加速噴射到機(jī)件表面上，形成 特制薄層，以提高機(jī)件耐蝕、耐磨、耐高溫等性能的新興材料表面科學(xué)技術(shù)，解決了傳統(tǒng)工 藝中，修復(fù)工件大多采用噴焊、堆焊、電鍍硬鉻等工藝，被修復(fù)的工件涂層存在結(jié)合力低、孔 隙率高、均勻性差的問(wèn)題，此外，傳統(tǒng)工藝對(duì)于較小的制品，普遍存在噴涂效率低，成本高 等問(wèn)題。
[0003] 然而熱噴涂?jī)H是噴涂工藝，能提高工件表面性能的是熱噴涂所采用的種類各異的 涂層材料，現(xiàn)有技術(shù)中的涂層材料大多存在耐磨性較差、耐腐蝕性較低的問(wèn)題，且適用的工 件種類比較單一，不利于熱噴涂技術(shù)系列化推廣發(fā)展需求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種高硬度Ni60A-WC納米涂層及其制備方法。
[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：
[0006] -種高硬度Ni60A_WC納米涂層，其組分及各組分的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為Ni60A占 58% -73%、WC占25% -40%、A1203占0. 8% -1. 2%、微量元素占0. 97% ;所述微量元素包 括C、Cr、Si、B和Fe ;所述Al2O3可提高材料的韌性40%，可使材料的韌性、硬度都有較大的 增強(qiáng)。
[0007] -種高硬度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(hù)法混合C、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12CrNi3A熱作模具鋼基體上制備Ni60A-WC納米涂層。
[0008] 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(wèn)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(shí)也對(duì)提高改善性的綜合力學(xué)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(qiáng)，韌性、結(jié)合強(qiáng)度 有極大提高，涂層可加厚度也有很大提高，很適合一些工作面比較苛刻，受到重力沖擊的工 件，結(jié)合面不會(huì)受到影響。

【具體實(shí)施方式】
[0009] 為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段和創(chuàng)作特征易于明白了解，下面對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步闡 述。
[0010] 實(shí)施例一：
[0011] 一種高硬度Ni60A-WC納米涂層，其組分及各組分的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為Ni60A占58%、 WC占40%、Al2O3占1.03%、微量元素占0.97% ;所述微量元素包括C、Cr、Si、B和Fe。
[0012] 一種高硬度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(hù)法混合C、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12CrNi3A熱作模具鋼基體上制備Ni60A-WC納米涂層。
[0013] 所述Ni60A-WC納米涂層的工件與20Cr鋼基體的性能對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1。
[0014] 所述Ni60A-WC納米涂層的工件的摩擦磨損性能實(shí)驗(yàn)結(jié)果與20Cr鋼基體的摩擦磨 損性能實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比見(jiàn)表2。
[0015] 實(shí)施例二：
[0016] 一種高硬度Ni60A-WC納米涂層，其組分及各組分的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為Ni60A占62%、 WC占35. 9%、Al2O3占1. 13%、微量元素占0.97% ;所述微量元素包括C、Cr、Si、B和Fe。
[0017] 一種高硬度Ni60A_WC納米涂層的制備方法，同實(shí)施例一。
[0018] 所述Ni60A-WC納米涂層的工件與20Cr鋼基體的性能對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1。
[0019] 所述Ni60A-WC納米涂層的工件的摩擦磨損性能實(shí)驗(yàn)結(jié)果與20Cr鋼基體的摩擦磨 損性能實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比見(jiàn)表2。
[0020] 實(shí)施例三：
[0021] 一種高硬度Ni60A-WC納米涂層，其組分及各組分的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為Ni60A占68%、 WC占30. 2%、Al2O3占0.83%、微量元素占0.97% ;所述微量元素包括C、Cr、Si、B和Fe。
[0022] -種高硬度Ni60A_WC納米涂層的制備方法，同實(shí)施例一。
[0023] 所述Ni60A_WC納米涂層的工件與20Cr鋼基體的性能對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1。
[0024] 所述Ni60A_WC納米涂層的工件的摩擦磨損性能實(shí)驗(yàn)結(jié)果與20Cr鋼基體的摩擦磨 損性能實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比見(jiàn)表2。
[0025] 實(shí)施例四：
[0026] -種高硬度Ni60A_WC納米涂層，其組分及各組分的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為Ni60A占73%、 WC占25%、Al2O3占1.03%、微量元素占0.97% ;所述微量元素包括C、Cr、Si、B和Fe。
[0027] -種高硬度Ni60A_WC納米涂層的制備方法，同實(shí)施例一。
[0028] 所述Ni60A-WC納米涂層的工件與20Cr鋼基體的性能對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1。
[0029] 所述Ni60A_WC納米涂層的工件的摩擦磨損性能實(shí)驗(yàn)結(jié)果與20Cr鋼基體的摩擦磨 損性能實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比見(jiàn)表2。
[0030] 表lNi60A-WC納米涂層的工件與20Cr鋼基體的性能對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果：
[0031]

【權(quán)利要求】
1. 一種高硬度Ni60A-WC納米涂層，其特征在于：其組分及各組分的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為 Ni60A 占 58% -73%、WC 占 25% -40%、A1203 占 0. 8% -1. 2%、微量元素占 0. 97% ;所述微 量元素包括C、Cr、Si、B和Fe。
2. -種高硬度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Ni60A和WC的納米球，然后采用活性劑保護(hù)法混合C、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熱作模具鋼基體上制備Ni60A-WC納米涂層。
【文檔編號(hào)】C23C4/04GK104388885SQ201410605637
【公開日】2015年3月4日 申請(qǐng)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(qǐng)人:安徽鼎恒再制造產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院有限公司