一種復合涂層的制作方法
【技術(shù)領域】
[0001]本申請屬于焊接技術(shù)領域，特別是涉及一種復合涂層。
【背景技術(shù)】
[0002]熱噴涂技術(shù)已經(jīng)成為解決各種機械零部件耐磨耐蝕性能等表面強化技術(shù)的有效方法，可延長機械設備的壽命，如碳化鎢和碳化鉻涂層等已經(jīng)被廣泛應用于航空、石油、電廠和離心機等大型機械設備上。
[0003]而申請?zhí)枮?00810064860.6，發(fā)明名稱為碳化鎢/鈷系涂層材料的專利，其針對現(xiàn)有碳化鎢/鈷金屬陶瓷涂層耐磨性較差及耐腐蝕性較低的問題，提出了一種碳化鎢/鈷系涂層，材料由碳化鎢/鈷系粉末和稀土元素或納米稀土氧化物制成，得到的碳化鎢/鈷系涂層材料具有良好的耐磨性、強的耐腐蝕性；摻加稀土元素或納米稀土氧化物，改善了涂層材料的微觀組織及力學性能，更好的提高涂層材料的耐磨耐蝕性能。
[0004]再例如申請?zhí)枮?00910248543.4，發(fā)明名稱為一種高密度碳化鎢耐磨涂層的制備方法的專利，其公開的制備方法按以下步驟進行:(I)將碳化鎢涂層粉末平鋪烘干，平鋪厚度10?30mm，烘干溫度為90?110°C，烘干時間至少2h ； (2)將鐵基或鎳基鍛造合金表面用有機溶劑清洗干凈，然后采用吹砂方法去除氧化皮等雜質(zhì)；(3)將鐵基或鎳基鍛造合金固定，采用超音速火焰噴涂設備，將上述碳化鎢涂層粉末噴涂到鐵基或鎳基鍛造合金表面，獲得耐磨涂層。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本申請的目的是在不改變碳化鎢涂層其他力學性能的情況下，提供一種復合涂層，進一步改善碳化鎢涂層的斷裂韌性和耐磨性能，在其中加入固體潤滑劑MoS2形成自潤滑復合材料，使碳化鎢涂層在低摩擦因數(shù)的情況下具有很高的耐磨性，能在高速、重負荷下，以及在各種活性介質(zhì)中工作。
[0006]本申請采用的技術(shù)方案是:
一種復合涂層，包括底層和涂層，所述底層的成分包括:
0.12-0.15wt% 的 C、2wt% 的 N1、ll-13wt% 的 Cr,0.9-1.2wt% 的 Si,0.9-1.3wt% 的 B，余量為Fe ；
所述涂層為WC-10Co-4Cr和MoS2的復合材料，其中，MoS 2的重量百分比為10-20% ；WC-10Co-4Cr的成分包括:
3.0-18.0 wt% 的 Co,3.0-5.6 wt% 的 C、小于等于 2.0 wt% 的 Fe,3.0-5.6 wt% 的 Cr、余量為W ；
所述復合涂層通過超音速火焰噴涂得到。
[0007]所述此52的重量百分比為15%。
[0008]所述復合涂層的摩擦因數(shù)為0.3-0.35。
[0009]所述底層的厚度為0.5-1_，所述涂層的厚度為200_300um。
[0010]本申請采用上述技術(shù)方案后，具有如下技術(shù)效果:
本申請所述的復合涂層明顯改善了材料的耐磨性，涂層中此&的重量百分比為15%時，復合涂層的摩擦因數(shù)最小，在0.3-0.35之間。
【具體實施方式】
[0011 ] 為使本申請的目的和技術(shù)方案更加清楚，下面將結(jié)合本申請實施例對本申請的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例是本申請的一部分實施例，而不是全部的實施例?；谒枋龅谋旧暾埖膶嵤├?，本領域普通技術(shù)人員在無需創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本申請保護的范圍。
[0012]本申請公開了一種復合涂層，包括底層和涂層，所述底層的成分包括:
0.12-0.15wt% 的 C、2wt% 的 N1、ll-13wt% 的 Cr,0.9-1.2wt% 的 Si,0.9-1.3wt% 的 B，余量為Fe ；
所述涂層為WC-10Co-4Cr和MoS2的復合材料，其中，MoS 2的重量百分比為10-20% ；WC-10Co-4Cr的成分包括:
3.0-18.0 wt% 的 Co,3.0-5.6 wt% 的 C、小于等于 2.0 wt% 的 Fe,3.0-5.6 wt% 的 Cr、余量為W。
[0013]本發(fā)明為了解決涂層與工件的結(jié)合強度不高，特在工件和涂層之間設置一層底層，底層選用了與工件的材料接近的元素配制，兩者熱膨脹系數(shù)接近，底層能緩沖工件和涂層的熱應力，防止涂層出現(xiàn)裂紋，且能與涂層和工件很好的冶金結(jié)合，增強了涂層與工件的結(jié)合強度。兩者合適的配比可以制備出耐磨而抗沖擊的涂層。在實際使用中，底層的厚度為0.5-lmm，涂層的厚度為200_300um。
[0014]實施例1 所述底層的成分包括:
0.12wt% 的 C、2wt% 的 N1、llwt% 的 Cr,0.9wt% 的 Si,0.9wt% 的 B，余量為 Fe ；
所述涂層為WC-10Co-4Cr和MoSj^復合材料，其中，MoS 2的重量百分比為10% ；WC-10Co-4Cr的成分包括:
3.0-18.0 wt% 的 Co,3.0-5.6 wt% 的 C、小于等于 2.0 wt% 的 Fe,3.0-5.6 wt% 的 Cr、余量為W。
[0015]所述底層的厚度為0.5mm，所述涂層的厚度為200um。
[0016]進一步，所述復合涂層采用JP5000型液體燃料-氧氣超音速火焰噴涂系統(tǒng)進行熱噴涂成形得到。
[0017]實施例2
本實施例與實施例一的區(qū)別在于:
所述底層的成分包括:
0.15wt% 的 C、2wt% 的 N1、13wt% 的 Cr、-L 2wt% 的 S1、1.3wt% 的 B，余量為 Fe ；
所述涂層為WC-10Co-4Cr和MoSj^復合材料，其中，MoS 2的重量百分比為20% ；WC-10Co-4Cr的成分包括:
3.0-18.0 wt% 的 Co,3.0-5.6 wt% 的 C、小于等于 2.0 wt% 的 Fe,3.0-5.6 wt% 的 Cr、余量為W。
[0018]所述底層的厚度為1mm，所述涂層的厚度為300um。
[0019]噴涂方法與實施例——樣。
[0020]實施例3
本實施例與實施例一的區(qū)別在于:
所述底層的成分包括:
0.13wt% 的 C、2wt% 的 N1、12wt% 的 Cr、1.0wt% 的 S1、1.lwt% 的 B，余量為 Fe ；
所述涂層為WC-10Co-4Cr和MoSj^復合材料，其中，MoS 2的重量百分比為15% ；WC-10Co-4Cr的成分包括:
3.0-18.0 wt% 的 Co,3.0-5.6 wt% 的 C、小于等于 2.0 wt% 的 Fe,3.0-5.6 wt% 的 Cr、余量為W。
[0021]所述底層的厚度為0.8mm，所述涂層的厚度為250um。
[0022]噴涂方法與實施例1 一樣。
[0023]噴涂結(jié)束后，利用萬能摩擦磨損試驗機對上述實施例分別得到的復合涂層進行摩擦磨損試驗，在同樣的試驗條件下得到的結(jié)果是實施例3得到的復合涂層摩擦因數(shù)最小，在0.3-0.35之間。隨著MoS2的含量的增加，復合涂層的摩擦因數(shù)呈現(xiàn)先減小后增大的趨勢，當MoSj^含量為10%左右時，摩擦因數(shù)在0.6-0.65，隨著MoS 2的含量的增加為20%左右時，摩擦因數(shù)在0.5-0.6之間。
[0024]本技術(shù)領域技術(shù)人員可以理解，除非另外定義，這里使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)術(shù)語和科學術(shù)語)具有與本申請所屬領域中的普通技術(shù)人員的一般理解相同的意義。還應該理解的是，諸如通用字典中定義的那些術(shù)語應該被理解為具有與現(xiàn)有技術(shù)的上下文中的意義一致的意義，并且除非像這里一樣定義，不會用理想化或過于正式的含義來解釋。
[0025]本申請中所述的“和/或”的含義指的是各自單獨存在或兩者同時存在的情況均包括在內(nèi)。
[0026]以上述依據(jù)本申請的理想實施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項申請技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進行多樣的變更以及修改。本項申請的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。
【主權(quán)項】
1.一種復合涂層，其特征在于，包括底層和涂層，所述底層的成分包括:0.12-0.15wt% 的 C、2wt% 的 N1、ll-13wt% 的 Cr,0.9-1.2wt% 的 Si,0.9-1.3wt% 的 B，余量為Fe ； 所述涂層為WC-10Co-4Cr和MoS2的復合材料，其中，MoS 2的重量百分比為10-20% ；WC-10Co-4Cr的成分包括:3.0-18.0 wt% 的 Co,3.0-5.6 wt% 的 C、小于等于 2.0 wt% 的 Fe,3.0-5.6 wt% 的 Cr、余量為W。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復合涂層，其特征在于，所述復合涂層通過超音速火焰噴涂得到。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復合涂層，其特征在于，所述MoS2的重量百分比為15%。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的復合涂層，其特征在于，所述復合涂層的摩擦因數(shù)為0.3—0.35 ο5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復合涂層，其特征在于，所述底層的厚度為0.5-lmm，所述涂層的厚度為200-300um。
【專利摘要】本申請公開了一種復合涂層，包括底層和涂層，所述底層的成分包括：0.12-0.15wt%的C、2wt%的Ni、11-13wt%的Cr、0.9-1.2wt%的Si、0.9-1.3wt%的B，余量為Fe；所述涂層為WC-10Co-4Cr和MoS2的復合材料，其中，MoS2的重量百分比為10-20%； 申請所述的復合涂層明顯改善了材料的耐磨性，涂層中MoS2的重量百分比為15%時，復合涂層的摩擦因數(shù)最小，在0.3-0.35之間。
【IPC分類】C23C4/06, C22C38/54, C22C29/02
【公開號】CN104988450
【申請?zhí)枴緾N201510384442
【發(fā)明人】向延海
【申請人】蘇州華日金菱機械有限公司
【公開日】2015年10月21日
【申請日】2015年6月30日