本发明专利技术公开了一种用于制备低孔隙率涂层的碳化钨基耐磨涂层材料及其制备方法，属于热喷涂材料技术领域，所述方法包括：以75～88wt％的WC、1～2.5wt％的硼镍和金属粘结相粉末为原料；在所述原料中加入预定量的去离子水和消泡剂以及占所述原料总重量2～15％的粘接剂后进行混合球磨，制得混合料浆；将所述混合料浆经过喷雾干燥后制得团聚颗粒，再将所述团聚颗粒经过烧结和破碎后制得所述碳化钨基耐磨涂层材料。采用本发明专利技术提供的方法能够提高粉末在不同工艺条件下的熔融程度，并且有效降低涂层的孔隙率。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了，属于热喷涂材料
，所述方法包括：以75～88wt％的WC、1～2.5wt％的硼镍和金属粘结相粉末为原料；在所述原料中加入预定量的去离子水和消泡剂以及占所述原料总重量2～15％的粘接剂后进行混合球磨，制得混合料浆；将所述混合料浆经过喷雾干燥后制得团聚颗粒，再将所述团聚颗粒经过烧结和破碎后制得所述碳化钨基耐磨涂层材料。采用本专利技术提供的方法能够提高粉末在不同工艺条件下的熔融程度，并且有效降低涂层的孔隙率。【专利说明】
本专利技术涉及，属于热喷涂材料
。
技术介绍
热喷涂技术可以在工件表面迅速制备一层防护涂层，赋予工件表面耐磨、耐蚀、减摩、封严等不同性能。碳化钨基金属陶瓷具有硬度高、韧性好的特点，已被广泛应用于航空航天、冶金、石化、机械等行业。在工业应用方面，超音速火焰喷涂因其喷涂速度快、燃烧温度相对较低的特性，具有碳化物脱碳少、涂层结合强度高的优点，是目前最适合喷涂碳化钨基金属陶瓷的方法。常见的热喷涂用碳化钨基金属陶瓷包括WC-12CO、WC-17CO、WC-10Co4Cr、WC-Cr3C2-N1、WC-Ni等，其中WC为硬质耐磨相，Co、CoCr或Ni为金属粘结相。现有的热喷涂过程是利用高速气流将熔融或半熔融状态粒度堆积在基体表面的过程，虽然超音速火焰喷涂可制的孔隙在I %以下的致密涂层，然而在实际生产过程中由于工件形状和工装的限制，常常无法采用最佳喷涂工艺参数，粉末难以达到较好的熔融效果，这就使得涂层致密度达不到理想的要求，同时也影响了涂层的其他性能。
技术实现思路
本专利技术提出了，以解决现有的热喷涂技术中存在的涂层孔隙率较大以及熔融程度较差的问题。为此，本专利技术提出了如下的技术方案:一种用于制备低孔隙率涂层的碳化钨耐磨涂层材料，包括:75~88wt%的碳化鹤,0.2~0.5?^%的硼含量,余量为金属镍或钴或镍钴合金。一种用于制备低孔隙率涂层的碳化钨基耐磨涂层材料的制备方法，包括:以75~88wt%的WC、1~2.5wt%的硼镍和金属粘结相粉末为原料；在所述原料中加入预定量的去离子水和消泡剂以及占所述原料总重量2~15%的粘接剂后进行混合球磨，制得混合料浆；将所述混合料浆经过喷雾干燥后制得团聚颗粒，再将所述团聚颗粒经过烧结和破碎后制得所述碳化钨基耐磨涂层材料。由上述本专利技术提供的技术方案可以看出，采用本专利技术提供的方法能够提高粉末在不同工艺条件下的熔融程度，并且有效降低涂层的孔隙率。【具体实施方式】以下对本专利技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术的【具体实施方式】提供了，其原理是在碳化钨基粉末制备过程中加入少量的硼镍，喷涂过程中硼镍熔于金属粘结相中，降低了金属粘结相的熔点，使得喷涂过程中金属陶瓷粉末可在较长时间内保持熔融状态，有利于涂层孔隙率的降低。本【具体实施方式】提供的用于制备低孔隙率涂层的碳化钨耐磨涂层材料包括:75?88wt%的碳化钨，0.2?0.5被％的硼含量，余量为金属镍或钴或镍钴合金。本【具体实施方式】提供的用于制备低孔隙率涂层的碳化钨基耐磨涂层材料的制备方法具体包括:步骤1，以WC (0.8?8 μ m)、硼镍(其中硼占18?22% )金属粘结相粉末(钴粉、镍粉或钴粉与铬粉的混合物)为原料，其中WC占75?88%，硼镍占I?2.5%，余量为金属粘结相粉末；步骤2，在上述原料中加入适量的去离子水为湿磨介质，加入占原料总重量2?15%的聚乙烯醇为粘结剂，加入适量消泡剂等，球磨4小时以上，制得混合料浆；步骤3，将上述混合料浆输入离心雾化喷雾干燥设备，进口温度180?280°C，出口温度100?190°c，雾化盘转速5000?20000r / min，送料量100?400ml / min，获得团聚颗粒；步骤4，将上述团聚颗粒置于真空脱胶炉中加热，在800°C保温I小时以上，然后在1150?1300°C烧结，保温2小时后随炉冷却至100°C下后出炉；步骤5，将烧结后的坯料破碎筛分分级，获得使用要求粒径的粉末。具体的，将硼铁、碳化硼或硼粉替代硼镍也可取的同样性能的粉末产品。采用本【具体实施方式】提供的技术方案，能够制备出适合于低孔隙率的碳化钨基热喷涂粉末，粉末颗粒熔化效果好，涂层结合孔隙率低，喷涂工艺适应范围广。下面通过具体的实施例对本专利技术提出的用于制备低孔隙率涂层的碳化钨基耐磨涂层材料的制备方法作详细说明。实施例1:以WC (0.8?2 μ m)、硼镍、钴粉为原料，其中WC占88 %，硼镍占I %，Co粉占11 %;将WC、硼镍、Co混合球磨，加入适量的去离子水为湿磨介质，加入占混合粉末总重10%的聚乙烯醇为粘结剂，加入适量消泡剂等，球磨8小时；将混合料浆输入离心雾化喷雾干燥设备，进口温度270°C，出口温度180°C，雾化盘转速18000r/min，送料量300ml / min，在出口处获得团聚颗粒；将团聚后的颗粒置于真空脱胶炉中，抽真空，真空度小于3Pa时开始加热，加热至800°C时保温I小时，然后升温至1280°C烧结，保温2小时后随炉冷却至100°C下后出炉；将烧结后的还料破碎筛分分级，选取15?45 μ m的粉末作为成品。检测可知粉末中含有WC约占89 %，B占0.2 %，镍占0.75 %，钴为余量。该粉末经超音速火焰喷涂后制备的涂层孔隙率小于0.3%，适应喷涂工艺参数范围广。实施例2:以WC(5?8μπι)、硼镍、钴粉为原料，其中WC占85%，硼镍占2.5%，Co粉占12.5% ;将WC、硼镍、Co混合球磨，加入适量的去离子水为湿磨介质，加入占混合粉末总重15%的聚乙烯醇为粘结剂，加入适量消泡剂等，球磨8小时；将混合料浆输入离心雾化喷雾干燥设备，进口温度220°C，出口温度130°C，雾化盘转速12000r / min，送料量200ml /min，在出口处获得团聚颗粒；将团聚后的颗粒置于真空脱胶炉中，抽真空，真空度小于3Pa时开始加热，加热至800°C时保温I小时，然后升温至1180°C烧结，保温3小时后随炉冷却至100°C下后出炉；将烧结后的还料破碎筛分分级，选取10?45 μ m的粉末作为成品。检测可知粉末中含有WC约占84%，硼占0.8%，镍占1.5%，钴为余量。该粉末经超音速火焰喷涂后制备的涂层孔隙率小于0.2%，适应喷涂工艺参数范围广。实施例3:以WC (2?5 μ m)、硼镍、钴粉、铬粉为原料，其中WC占84.5%，硼镍占1.5%，Co粉占10%，Cr粉占4% dfwc、硼镍、Co、Cr混合球磨，加入适量的去离子水为湿磨介质，加入占混合粉末总重15%的聚乙烯醇为粘结剂，加入适量消泡剂等，球磨8小时；将混合料浆输入离心雾化喷雾干燥设备，进口温度220°C，出口温度130°C，雾化盘转速12000r / min，送料量200ml / min，在出口处获得团聚颗粒；将团聚后的颗粒置于真空脱胶炉中，抽真空，真空度小于3Pa时开始加热，加热至800°C时保温I小时，然后升温至1230°C烧结，保温3小时后随炉冷却至100°C下后出炉；将烧结后的坯料破碎筛分分级，选取10?45 μ m的粉末作为成品。检测可知粉末中含有WC约占84%，硼占0.3%，钴为10%，余量本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：高峰，任先京，李杰，白智辉，冀国娟，孙建刚，李振铎，谢建刚，
申请(专利权)人：北矿新材科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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