耐磨耐蝕涂層材料及制備方法與涂層及制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種耐磨耐蝕涂層材料及制備方法與涂層及制備方法，屬熱噴涂【技術(shù)領(lǐng)域】。該涂層材料為粉末顆粒，由按重量百分比為85～87％的碳化鎢粉、8～11％的鈷粉和2～7％的鉻粉組成，其中碳化鎢粉晶粒尺寸分布為：D97小于等于0.9μm，D5大于等于0.4μm，D50為0.6～0.8μm，碳化鎢粉晶粒之間金屬粘結(jié)相的自由程d小于等于0.5μm。該涂層材料制備方法是在原料中加入去離子水、消泡劑以及粘接劑后進(jìn)行混合球磨制得混合料漿，將混合料漿經(jīng)過噴霧干燥后制得團(tuán)聚顆粒，再將團(tuán)聚顆粒經(jīng)過燒結(jié)和破碎后得到的WC-10Co4Cr涂層材料即為該耐蝕耐磨涂層材料。通過該涂層材料所制備的涂層可承受150MPa水壓無泄露，耐中性鹽霧試驗(yàn)大于672小時(shí)無銹斑。
【專利說明】耐磨耐蝕涂層材料及制備方法與涂層及制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種耐磨耐蝕涂層材料及制備方法與涂層及制備方法，屬于熱噴涂技 術(shù)領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002] 碳化鎢基金屬陶瓷材料硬度高、韌性好，涂層具有優(yōu)異的耐磨性能，已被廣泛應(yīng)用 于航空航天、冶金、機(jī)械等行業(yè)。在WC-Co金屬陶瓷中添加一定量的Cr形成了 WC-10Co4Cr 噴涂材料，該材料在保持高硬度高耐磨性的同時(shí)提高了耐蝕性能，使得WC-10C〇4Cr可用于 腐蝕環(huán)境下的耐磨防護(hù)，特別是超音速火焰噴涂WC-10C 〇4Cr涂層工藝可用于替代鍍硬鉻 工藝，因而應(yīng)用日益廣泛。
[0003] WC-10C〇4Cr涂層對基體的保護(hù)除了與涂層材料本身的耐蝕性相關(guān)外還與涂層的 致密度和是否存在裂紋相關(guān)。WC-10Co4Cr的耐腐蝕性主要由Cr決定，因此Cr元素的分布均 勻性是影響材料耐腐蝕性的關(guān)鍵。目前WC-10C 〇4Cr的主要生產(chǎn)方法是碳化鎢粉、鈷粉、鉻 粉按一定比例混合后通過噴霧干燥、燒結(jié)破碎獲得產(chǎn)品，所使用的鉻粉一般在20μπι以下， D5Q在12?15 μ m之間，而WC-10Co4Cr的粒徑范圍一般在15?45 μ m，單個(gè)WC-10Co4Cr如 果存在一個(gè)大顆粒（大于10 μ m)的鉻粉則很容易造成局部Cr的富集，這就會(huì)引起其他位 置Cr的減少，降低了材料整體的耐腐蝕性，而對于D5(l在12?15 μ m之間的鉻粉，有一半以 上的鉻粉易引起鉻的局部富集，因此整體材料很容易耐腐蝕性不足。
[0004] WC-10C〇4Cr涂層的致密度由噴涂材料和噴涂工藝共同決定，涂層的致密度與噴涂 粉末在焰流中的熔融狀態(tài)及粒度搭配相關(guān)，而粉末的熔融狀態(tài)由粉末原材料和噴涂工藝決 定。
[0005] 涂層的裂紋主要是噴涂過程中形成的裂紋或者噴涂后處理過程引起的裂紋，噴涂 過程中工藝控制不當(dāng)，涂層中易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力造成微裂紋；很多工件有表面粗糙度的要求，因 此在噴涂WC-10C 〇4Cr涂層后都需要進(jìn)行磨削加工，涂層中的微裂紋與磨削工藝也有很大 的關(guān)系，而涂層硬度均勻性、涂層的表面應(yīng)力狀態(tài)是引起磨削加工裂紋的最主要原因，而涂 層硬度均勻性和表面應(yīng)力狀態(tài)是由粉末原材料及噴涂工藝決定的。因此為了控制、減少涂 層在噴涂過程中的微裂紋和后加工過程中產(chǎn)生的微裂紋需要嚴(yán)格控制粉末噴涂材料和噴 涂工藝。
[0006] 現(xiàn)有的碳化鎢基噴涂材料從組成晶粒區(qū)分可分為三種，納米碳化鎢噴涂材料，微 米碳化鎢和納米微米復(fù)合碳化鎢。納米碳化鎢熔融效果好，熔融均勻，硬度均勻，但易失碳， 形成脆性的M6C ;微米級碳化鶴王要以1?3 μ m的碳化鶴或更粗的碳化鶴晶粒為王，嗔涂 過程中碳化鎢失碳較少，韌性較好，但易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力；納米微米混合制備的碳化鎢對噴涂工 藝參數(shù)要求嚴(yán)格，涂層致密，整體韌性較好，但內(nèi)應(yīng)力分布不均勻，在后加工過程中易產(chǎn)生 裂紋。
[0007] 超音速火焰噴涂因其噴涂速度快、燃燒溫度相對較低的特點(diǎn)，是目前最適合噴涂 碳化鎢基金屬陶瓷的方法。噴涂粉末在焰流中加熱加速，呈半熔融狀態(tài)撞擊到基體表面，因 此噴涂工藝參數(shù)與碳化鎢原材料的性能密切相關(guān)，需要根據(jù)不同噴涂粉末獲得最佳工藝參 數(shù)。
[0008] 在實(shí)際應(yīng)用中，WC-10C〇4Cr涂層的耐腐蝕性按使用要求還有一定的差距，涂層的 致密度、噴涂過程及加工過程造成的微裂紋難以得到有效控制，涂層的耐水壓性能和耐鹽 霧腐蝕性能還不能完全滿足使用要求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 基于上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題，本發(fā)明提供一種耐磨耐蝕涂層材料及制備方法 與涂層及制備方法，能有效控制涂層的致密度、噴涂過程及加工過程造成的微裂紋，使涂層 的耐腐蝕性滿足使用要求，從而可以解決現(xiàn)有熱噴涂技術(shù)中存在的材料耐腐蝕均勻性差、 涂層致密度差和易出現(xiàn)微裂紋的問題。
[0010] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種耐磨耐蝕涂層材料，該涂層材料為粉末顆 粒，由按重量百分比為85?87%的碳化鎢粉、8?11 %的鈷粉和2?7%的鉻粉組成，其中 碳化鶴粉晶粒尺寸分布為：D97小于等于0· 9 μ m，D5大于等于0· 4 μ m，D5(l為0· 6?0· 8 μ m， 碳化鎢粉晶粒之間金屬粘結(jié)相的自由程d小于等于0. 5 μ m。
[0011] 本發(fā)明還提供一種耐磨耐蝕涂層材料的制備方法，包括：
[0012] 按本發(fā)明所述的耐磨耐蝕涂層材料配方取各原料；
[0013] 在所述原料中加入去離子水、消泡劑以及粘接劑后進(jìn)行混合球磨制得混合料漿， 將所述混合料漿經(jīng)過噴霧干燥后制得團(tuán)聚顆粒，再將所述團(tuán)聚顆粒經(jīng)過燒結(jié)和破碎后得到 的WC-10C 〇4Cr涂層材料即為該耐蝕耐磨涂層材料。
[0014] 本發(fā)明進(jìn)一步提供一種耐磨耐蝕涂層，該涂層中，碳化鎢硬質(zhì)相晶粒尺寸D97小于 等于0· 9 μ m，D5大于等于0· 4 μ m，D5(l為0· 6?0· 8 μ m，碳化鶴晶粒之間金屬粘結(jié)相的自由 程 d < 0· 5 μ m。
[0015] 本發(fā)明進(jìn)一步提供一種耐磨耐蝕涂層的制備方法，該方法是以權(quán)利要求1或2所 述的耐蝕耐磨涂層材料為原料，用超音速火焰噴涂工藝制得耐蝕耐磨涂層。
[0016] 本發(fā)明的有益效果為：通過采用晶粒尺寸分布D97小于等于0.9μπι，0 5大于等于 0. 4 μ m，D5(l為0. 6?0. 8 μ m的碳化鎢粉與鈷粉和鉻粉組成該涂層材料、這種晶粒尺寸分布 的碳化鎢可以保證噴涂過程中碳化鎢噴涂粉末熔化程度均勻，失碳少，另外由于碳化鎢尺 寸較小，噴涂過程中不易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，從而制備能有效控制涂層的致密度、噴涂過程及加工 過程不會(huì)造成微裂紋的高耐蝕耐磨涂層。

【具體實(shí)施方式】
[0017] 下面對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例 僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù) 人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0018] 本發(fā)明提供一種高耐蝕耐磨涂層材料，是一種制備碳化鎢基耐磨涂層的材料，可 用于高壓閥的涂層，該涂層材料為粉末顆粒，由按重量百分比為85?87%的碳化鎢粉、8? 11 %的鈷粉和2?7%的鉻粉組成，是一種超微晶WC-C〇Cr粉末，其中碳化鎢粉晶粒尺寸分 布為：D 97小于等于0· 9 μ m，D5大于等于0· 4 μ m，D5(l為0· 6?0· 8 μ m，碳化鶴粉晶粒之間金 屬粘結(jié)相的自由程d小于等于0. 5 μ m。
[0019] 上述涂層材料中，采用平均粒徑為1?2μπι的鈷粉和平均粒徑為2. 5?4μπι的 鉻粉，采用該粒度段的鉻粉可以保證鉻粉在WC-CoCr粉末中分布基本均勻，從而避免了鉻 粉偏聚的問題，粒度更細(xì)的鉻粉因比表面積大，氧含量高，會(huì)引起后續(xù)燒結(jié)困難等問題。
[0020] 優(yōu)選的，上述涂層材料中，碳化鎢粉占原料總重量的86%，鈷粉占原料總重量的 10%，鉻粉占原料總重量的4%。
[0021] 優(yōu)選的，碳化鎢粉采用平均粒徑為0. 8 μ m的碳化鎢粉；鈷粉采用平均粒徑為1 μ m 的鈷粉；鉻粉采用平均粒徑為3 μ m的鉻粉。
[0022] 上述耐磨耐蝕涂層材料的制備方法，包括以下步驟：
[0023] 按上述耐磨耐蝕涂層材料配方取各原料，在原料中加入去離子水、消泡劑以及粘 接劑后進(jìn)行混合球磨制得混合料漿，將所述混合料漿經(jīng)過噴霧干燥后制得團(tuán)聚顆粒，再將 所述團(tuán)聚顆粒經(jīng)過燒結(jié)和破碎后得到的WC-CoCr粉末即為該耐蝕耐磨涂層材料。
[0024] 上述方法中，加入的粘接劑占所述原料總重量的2?10%。去離子水（作為濕磨 介質(zhì)）和消泡劑（濕磨中消泡）的可適量加入，只要滿足濕磨的要求即可。
[0025] 進(jìn)一步的，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種耐磨耐蝕涂層，該涂層中，碳化鎢硬質(zhì)相晶粒 尺寸D 97小于等于0· 9 μ m，D5大于等于0· 4 μ m，D5(l為0· 6?0· 8 μ m，碳化鶴晶粒之間金屬 粘結(jié)相的自由程d < 0. 5 μ m。具體的，該涂層可采用上述涂層材料噴涂而成。
[0026] 進(jìn)一步的，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種耐磨耐蝕涂層的制備方法，是一種利用上述 耐磨耐蝕涂層材料制備耐磨耐蝕涂層的方法，該方法是以上述的耐磨耐蝕涂層材料（即 WC-C〇Cr粉末）為原料，用超音速火焰噴涂工藝制得耐蝕耐磨涂層。
[0027] 上述方法中，超音速火焰噴涂工藝若以煤油為燃料，以所述原料（即WC-C〇Cr 粉末）中粒度段為15?45 μ m的粉末為原材料，壓縮空氣壓力大于6. 0kg，流量大于 8L .π?ΓΓ1，氧氣流量為880?900L .π?ΓΓ1，煤油流量為0· 36?0· 38L .π?ΓΓ1，噴距為300_， 噴槍移動(dòng)速度為280mm · mirf1 ;涂層厚度0. 2?0. 4_。
[0028] 上述方法中，超音速火焰噴涂工藝若以可燃?xì)怏w為燃料（如以丙烷為例），以所述 原料（即WC-C 〇Cr粉末）中粒度段為5?30 μ m的粉末為原材料，壓縮空氣壓力大于4kg， 流量大于8L · min-1，氧氣流量為190?210L · min-1，氣體流量為50?55L · min-1，噴距為 210_，噴槍移動(dòng)速度為300mm · min 1 ;涂層厚度0. 2?0. 4mm。
[0029] 上述方法制得的耐蝕耐磨涂層厚度為0. 2?0. 4mm，耐受無泄露水壓為150MPa，耐 中性鹽霧試驗(yàn)大于672小時(shí)無銹斑。
[0030] 本發(fā)明的涂層材料，以平均粒徑0. 4?1 μ m的碳化鎢、平均粒徑1?2 μ m的鈷粉 和平均粒徑2. 5?4 μ m的鉻粉為原料，采用該粒度段的鉻粉可以保證鉻粉在WC-10C〇4Cr 中分布基本均勻，從而避免了鉻粉偏聚的問題，粒度更細(xì)的鉻粉因比表面積大，氧含量高， 會(huì)引起后續(xù)燒結(jié)困難等問題；采用平均粒徑在0.4?0.8 μ m碳化鎢可以保證噴涂過程中碳 化鎢噴涂粉末熔化程度均勻，失碳少，另外由于碳化鎢尺寸較小，噴涂過程中不易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng) 力。
[0031] 在超音速火焰噴涂過程中，根據(jù)噴涂粉末特點(diǎn)，采用合適的噴涂燃料與氧氣比例， 加大壓縮空氣量，匹配合適的噴距和噴槍移動(dòng)速度，可減緩噴涂造成的工件過熱，減少噴涂 裂紋和噴涂內(nèi)應(yīng)力的產(chǎn)生。
[0032] 本發(fā)明可以很好的解決現(xiàn)有熱噴涂技術(shù)中存在的材料耐腐蝕均勻性、涂層致密度 和微裂紋的問題。
[0033] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0034] 本發(fā)明實(shí)施例提供了 一種高耐蝕性耐磨涂層的制備方法，其通過選取合適粒度的 鉻粉，保證鉻元素在噴涂材料中的均勻分布，提高材料的耐腐蝕性能；選取粒度合適的碳化 鎢粉末原料，減少脫碳，保證噴涂過程中復(fù)合粉末熔融程度均勻，減少噴涂內(nèi)應(yīng)力的產(chǎn)生； 根據(jù)粉末特點(diǎn)選取合適的工藝參數(shù)，獲得高致密度、無裂紋、便于后加工的碳化鎢涂層。 [0035] 所述用于制備高耐蝕耐磨涂層的制備方法具體包括：
[0036] 步驟 1，以 WC (D97 彡 0· 9 μ m，D5 彡 0· 4 μ m，D5(l 為 0· 6 ?0· 8 μ m)、鈷粉（1 ?2 μ m)、 鉻粉（2. 5?4 μ m)為原料，其中WC占原料總重量的86%，鈷粉占原料總重量的10%，鉻粉 占原料總重量的4% ;
[0037] 步驟2,在上述原料中加入適量的去離子水為濕磨介質(zhì)，加入占原料總重量的2? 10%的聚乙烯醇、聚乙二醇等為粘結(jié)劑，加入適量消泡劑等，球磨24小時(shí)以上，制得混合料 漿；
[0038] 步驟3,將上述混合料漿經(jīng)過噴霧干燥后制得團(tuán)聚顆粒，具體是將混合料漿輸入離 心霧化噴霧干燥設(shè)備經(jīng)過噴霧干燥后制得團(tuán)聚顆粒；其中，離心霧化噴霧干燥設(shè)備的進(jìn)口 溫度180?280°C，出口溫度100?190°C，霧化盤轉(zhuǎn)速5000?20000r/min，送料量100? 400ml/min ；
[0039] 步驟4,對上述團(tuán)聚顆粒進(jìn)行燒結(jié)，具體是將團(tuán)聚顆粒置于真空脫膠爐中加熱，在 800°C保溫1小時(shí)以上，然后在1150?1250°C燒結(jié)，保溫2小時(shí)后隨爐冷卻至100°C下后出 爐，完成燒結(jié)；
[0040] 步驟5,將燒結(jié)后的坯料破碎篩分分級，獲得使用要求粒徑的粉末。
[0041] 步驟6,當(dāng)采用以煤油為燃料的超音速火焰噴涂系統(tǒng)時(shí)，以上述WC_10Co4Cr中 粒度段為15?45 μ m的粉末為原材料，以壓縮空氣壓力大于6. 0kg，流量大于8L · mirT1， 氧氣流量880?900L · mirT1，煤油流量0· 36?0· 38L · mirT1，噴距300mm，噴槍移動(dòng)速度 SSOmnMmirr1 ;當(dāng)采用以可燃?xì)怏w為燃料的超音速火焰噴涂系統(tǒng)時(shí)，以上述WC-10Co4Cr中粒 度段為5?30 μ m的粉末為原材料，以壓縮空氣壓力大于4kg，流量大于8L · mirT1，氧氣流 量190?210L · mirT1，氣體流量50?55L · mirT1 (以丙烷為例），噴距210mm，噴槍移動(dòng)速 度300mm · mirf1 ;制備厚度為0. 25?0. 35mm的涂層。
[0042] 采用本【具體實(shí)施方式】提供的技術(shù)方案，能夠制備出適合于高耐蝕耐磨碳化鎢涂 層，涂層可承受150MPa水壓無泄露，耐中性鹽霧試驗(yàn)大于672小時(shí)無銹斑。
[0043] 下面通過具體的實(shí)施例對本發(fā)明提出的用于高耐蝕耐磨涂層的制備方法作詳細(xì) 說明。
[0044] 實(shí)施例1 :
[0045] 以 WC (D97 = 0· 9 μ m，D5 = 0· 4 μ m，D5(i = 0· 6 μ m)、鈷粉（D50 = 1 μ m)、鉻粉（D50 =3μπι)為原料，其中WC占原料總重量的86%，Co粉占原料總重量的10%，Cr粉占原料 總重量的4% ;將WC、Co、Cr混合球磨，加入適量的去離子水為濕磨介質(zhì)，加入占混合粉末 總重10 %的聚乙烯醇和聚乙二醇為粘結(jié)劑，加入適量消泡劑等，球磨24小時(shí)；將混合料漿 輸入離心霧化噴霧干燥設(shè)備，進(jìn)口溫度270°C，出口溫度180°C，霧化盤轉(zhuǎn)速18000r/min，送 料量300ml/min，在出口處獲得團(tuán)聚顆粒；將團(tuán)聚后的顆粒置于真空脫膠爐中，抽真空，真 空度小于3Pa時(shí)開始加熱，加熱至800°C時(shí)保溫1小時(shí)，然后升溫至1250°C燒結(jié)，保溫2小 時(shí)后隨爐冷卻至l〇〇°C下后出爐；將燒結(jié)后的坯料破碎篩分分級，選取15?45 μ m的粉末 作為成品。采用以煤油為燃料的超音速火焰噴涂系統(tǒng)制備涂層，壓縮空氣壓力〇.65MPa， 流量8L · min-1，氧氣流量880L · min-1，煤油流量0· 36L · min-1，噴距300mm，噴槍移動(dòng)速度 280mm ^化-1。涂層顯微硬度平均值HVa3彡1200,最小值HVa3彡1100,涂層可承受150MPa 水壓無泄露，耐中性鹽霧試驗(yàn)大于672小時(shí)無銹斑。
[0046] 實(shí)施例2 :
[0047] 以 WC (D97 = 0· 85 μ m，D5 = 0· 6 μ m，D5。= 0· 7 μ m)、鈷粉（D5。= 1 μ m)、鉻粉（D50 =2.5 μ m)為原料，其中WC占原料總重量的86%，Co粉占原料總重量的10%，Cr粉占原 料總重量的4% ;將WC、Co、Cr混合球磨，加入適量的去離子水為濕磨介質(zhì)，加入占混合粉 末總重10%的聚乙烯醇和聚乙二醇為粘結(jié)劑，加入適量消泡劑等，球磨24小時(shí)；將混合料 漿輸入離心霧化噴霧干燥設(shè)備，進(jìn)口溫度270°C，出口溫度180°C，霧化盤轉(zhuǎn)速18000r/min， 送料量300ml/min，在出口處獲得團(tuán)聚顆粒；將團(tuán)聚后的顆粒置于真空脫膠爐中，抽真空， 真空度小于3Pa時(shí)開始加熱，加熱至800°C時(shí)保溫1小時(shí)，然后升溫至1200°C燒結(jié)，保溫2 小時(shí)后隨爐冷卻至l〇〇°C下后出爐；將燒結(jié)后的坯料破碎篩分分級，選取5?30 μ m的粉末 作為成品。采用以可燃?xì)怏w（以丙烷為例）為燃料的超音速火焰噴涂系統(tǒng)制備涂層，以壓 縮空氣壓力0. 5MPa，流量大于8L · min-1，氧氣流量200L · min-1，丙烷流量50L · min-1，噴距 210mm，噴槍移動(dòng)速度300mm · mirT1 ;制備厚度為0. 25?0. 35mm的涂層。涂層顯微硬度平 均值HVa3彡1200,最小值HVa3彡1100,涂層可承受150MPa水壓無泄露，耐中性鹽霧試驗(yàn)大 于672小時(shí)無銹斑。
[0048] 實(shí)施例3 :
[0049] 以 WC (D97 = 0· 9 μ m，D5 = 0· 6 μ m，D5。= 0· 75 μ m)、鈷粉（D5。= 2 μ m)、鉻粉（D50 =4 μ m)為原料，其中WC占原料總重量的86%，Co粉占原料總重量的10%，Cr粉占原料總 重量的4% ;將WC、Co、Cr混合球磨，加入適量的去離子水為濕磨介質(zhì)，加入占混合粉末總重 10 %的聚乙烯醇和聚乙二醇為粘結(jié)劑，加入適量消泡劑等，球磨24小時(shí)；將混合料漿輸入 離心霧化噴霧干燥設(shè)備，進(jìn)口溫度270°C，出口溫度180°C，霧化盤轉(zhuǎn)速18000r/min，送料量 300ml/min，在出口處獲得團(tuán)聚顆粒；將團(tuán)聚后的顆粒置于真空脫膠爐中，抽真空，真空度小 于3Pa時(shí)開始加熱，加熱至800°C時(shí)保溫1小時(shí)，然后升溫至1230°C燒結(jié)，保溫2小時(shí)后隨爐 冷卻至10(TC下后出爐；將燒結(jié)后的述料破碎篩分分級，選取15?45 μ m的粉末作為成品。 采用以煤油為燃料的超音速火焰噴涂系統(tǒng)制備涂層，壓縮空氣壓力〇. 7MPa，流量8L ?mirT1， 氧氣流量900L ?mirT1，煤油流量0· 38L ·mirT1，噴距300mm，噴槍移動(dòng)速度280mm ·mirT1。涂 層顯微硬度平均值HVa3彡1200,最小值HVa3彡1100,涂層可承受150MPa水壓無泄露，耐中 性鹽霧試驗(yàn)大于672小時(shí)無銹斑。
[0050] 以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此， 任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換， 都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護(hù)范 圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1. 一種耐磨耐蝕涂層材料，其特征在于，該涂層材料為粉末顆粒，由按重量百分比為 85?87%的碳化鎢粉、8?11 %的鈷粉和2?7%的鉻粉組成，其中碳化鎢粉晶粒尺寸分布 為：D97小于等于0· 9 μ m，D5大于等于0· 4 μ m，D5(l為0· 6?0· 8 μ m，碳化鶴粉晶粒之間金屬 粘結(jié)相的自由程d小于等于0. 5 μ m。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐磨耐蝕涂層材料，其特征在于，所述鈷粉采用平均粒徑為 1 μ m的鈷粉；所述鉻粉采用平均粒徑為3 μ m的鉻粉。
3. -種耐磨耐蝕涂層材料的制備方法，其特征在于，包括： 按權(quán)利要求1或2所述的配方取各原料； 在所述原料中加入去離子水、消泡劑以及粘接劑后進(jìn)行混合球磨制得混合料漿，將所 述混合料漿經(jīng)過噴霧干燥后制得團(tuán)聚顆粒，再將所述團(tuán)聚顆粒經(jīng)過燒結(jié)和破碎后得到的 WC-10Co4Cr涂層材料即為該耐蝕耐磨涂層材料。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的高耐蝕耐磨涂層材料，其特征在于，所述加入的粘接劑占所 述原料總重量的2?10%。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的高耐蝕耐磨涂層材料，其特征在于，所述粘結(jié)劑采用聚乙 烯醇、聚乙二醇中的任一種。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的高耐蝕耐磨涂層材料，其特征在于，所述將所述混合料漿 經(jīng)過噴霧干燥后制得團(tuán)聚顆粒為： 將所述混合料漿輸入離心霧化噴霧干燥設(shè)備經(jīng)過噴霧干燥后制得團(tuán)聚顆粒；其中，所 述離心霧化噴霧干燥設(shè)備的進(jìn)口溫度為180?280°C，出口溫度為100?190°C，霧化盤轉(zhuǎn) 速為 5000 ?20000r/min，送料量為 100 ?400ml/min。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的高耐蝕耐磨涂層材料，其特征在于，所述對所述團(tuán)聚顆粒 的燒結(jié)為： 將所述團(tuán)聚顆粒置于真空脫膠爐中加熱，在800°C保溫1小時(shí)以上，然后在1150? 1250°C燒結(jié)，保溫2小時(shí)后隨爐冷卻至100°C下后出爐，完成燒結(jié)。
8. -種耐磨耐蝕涂層，其特征在于，該涂層中，碳化鎢硬質(zhì)相晶粒尺寸D97小于等于 0. 9 μ m，D5大于等于0. 4 μ m，D5(l為0. 6?0. 8 μ m，碳化鶴晶粒之間金屬粘結(jié)相的自由程 d < 0· 5 μ m。
9. 一種耐磨耐蝕涂層的制備方法，其特征在于，該方法是以權(quán)利要求1或2所述的耐蝕 耐磨涂層材料為原料，用超音速火焰噴涂工藝制得耐蝕耐磨涂層。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的耐磨耐蝕涂層的制備方法，其特征在于，所述超音速火焰 噴涂工藝以煤油為燃料，以所述原料中粒度段為15?45 μ m的粉末為原材料，壓縮空氣壓 力大于6. 0kg，流量大于8L · min-1，氧氣流量為880?900L · min-1，煤油流量為0· 36? 0· 38L · min-1，噴距為300mm，噴槍移動(dòng)速度為280mm · min-1。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的耐磨耐蝕涂層的制備方法，其特征在于，所述超音速火焰 噴涂工藝以可燃?xì)怏w為燃料，以所述原料中粒度段為5?30 μ m的粉末為原材料，壓縮空 氣壓力大于4kg，流量大于8L · min-1，氧氣流量為190?210L · min-1，氣體流量為50? 55L · min-1，噴距為210mm，噴槍移動(dòng)速度為300_ · min-1。
12. 根據(jù)權(quán)利要求8至11任一項(xiàng)所述的耐磨耐蝕涂層的制備方法，其特征在于，所述 制得的耐蝕耐磨涂層厚度為〇. 2?0. 4mm，耐受無泄露水壓為150MPa，耐中性鹽霧試驗(yàn)大于 672小時(shí)無銹斑。
【文檔編號】B22F1/00GK104195492SQ201410443321
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年9月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月2日
【發(fā)明者】于月光, 任先京, 高峰, 李 杰, 白智輝, 萬偉偉 申請人:北京礦冶研究總院, 北礦新材科技有限公司