一种Ni45-WC纳米涂层及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种Ni45-WC纳米涂层及其制备方法，其组分包括Ni、WC和微量元素，其组分还包括助剂TiO2，所述Ni为Ni45，所述各组分的质量分数为Ni45占9.22％-27.22％、WC占70％-88％、微量元素占0.78％、TiO2占2％。本发明解决了现有碳化钨涂层耐磨性较差、耐腐蚀性较低的问题，改善了材料表面涂层的微观组织、结构，使碳化钨涂层硬度提高了50％，使碳化钨涂层弹性模量提高8.5％-14.4％，从而整体提高材料表面的耐磨性能，对改善工件的综合力学性能有显著的作用，本发明所得的纳米材料优于传统涂层材料，具有硬度高、耐磨性好的特点，与传统合金材料相比有着很大的进步。
【专利说明】-种N i 45-WC纳米涂层及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及热喷涂【技术领域】，具体说是一种Ni45-WC纳米涂层及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 在传统工艺中，修复工件大多采用喷焊、堆焊、电镀硬铬等工艺，被修复的工件涂 层存在结合力低、孔隙率高、均匀性差等问题，此外，对于较小的制品，喷涂效率低，成本 高。热喷涂是一种用专用设备把某种固体材料熔化并加速喷射到机件表面上，形成特制薄 层，以提高机件耐蚀、耐磨、耐高温等性能的新兴材料表面科学技术。以Ni和WC元素为 主，以C、Cr等微量元素为辅制成的热喷涂粉末具有耐高温、抗氧化、高强度、高硬度及耐腐 蚀性能好等特点，广泛应用于于航空航天、冶金、机械等领域。然而此类热喷涂粉末韧性低， 容易出现脆性断裂。
【发明内容】
[0003] 针对上述技术问题，本发明提供一种Ni45_WC纳米涂层及其制备方法。
[0004] 本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
[0005] -种Ni45_WC纳米涂层，其组分包括Ni、WC和微量元素，其组分还包括助剂TiO2, 所述Ni为Ni45,所述各组分的质量分数为Ni45占10% -28 %、WC占70 % -88 %、微量元素 占0. 78 %、Ti02占2 %，所述TiO2为助剂，可提高Ni45-WC纳米涂层的韧性50 %，使Ni45-WC 纳米涂层在180°C左右的工作环境下弯曲不断裂。
[0006] 所述微量元素包括C、Cr、Si、B和Fe。
[0007] -种Ni45_WC纳米涂层的制备方法，包括以下步骤：首先采用干式粉碎法制得纳 米球，再采用活性剂保护法混合C、Cr、Si、B和Fe制得纳米粉末，之后采用超音速火焰喷涂 工艺在3Cr2W8V热作模具钢基体上制备Ni45-WC纳米涂层。
[0008] 本发明的有益效果是：本发明解决了现有碳化钨涂层耐磨性较差、耐腐蚀性较低 的问题，改善了材料表面涂层的微观组织、结构，使涂层硬度提高了 50%，使涂层弹性模量 提高了 8. 5% -14. 4%，从而整体提高材料表面的耐磨性能，对改善工件的综合力学性能有 显著的作用，本发明所得的纳米材料优于传统涂层材料，具有硬度高、耐磨性好的特点，适 合多种钢材比如：20Cr、12CrNi3A、5CrMnMo、5CrNiMo、4CrMnSiMoV、5Cr2NiMoVSi 等，与传统 合金材料相比有着很大的进步。
【具体实施方式】
[0009] 为了使本发明实现的技术手段和创作特征易于明白了解，下面对本发明进一步阐 述。
[0010] 实施例一：
[0011] 一种附45-1(：纳米涂层，其组分中附45占9.22%、1(：占88%、微量元素占0.78%、 TiO2占2%，经过多次试验得出Ni45-wc纳米涂层的结合强度、组织的致密度较好可达 0.74,涂层密度达 14.28g/cm3。
[0012] 所述微量元素包括C、Cr、Si、B和Fe。
[0013] 一种Ni45_WC纳米涂层的制备方法，包括以下步骤：首先采用干式粉碎法制得纳 米球，再采用活性剂保护法混合C、Cr、Si、B和Fe制得纳米粉末，之后采用超音速火焰喷涂 工艺在3Cr2W8V热作模具钢基体上制备Ni45-WC纳米涂层。
[0014] 实施例二：
[0015] 一种附45-1(：纳米涂层，其组分中附45占27.22 %、1(：占70%、微量元素占 0. 78%、TiO2占2%，经过多次试验得出Ni45-WC纳米涂层的结合强度、组织的致密度较好 可达0. 74,涂层密度达14. 28g/cm3。
[0016] 所述微量元素包括C、Cr、Si、B和Fe。
[0017] 所述Ni45_WC纳米涂层的制备方法同实施例一。
[0018] 实施例三：
[0019] 一种附45-1(：纳米涂层，其组分中附45占16.22%、1(：占81%、微量元素占 0. 78%、TiO2占2%，经过多次试验得出Ni45-WC纳米涂层的结合强度、组织的致密度较好 可达0. 74,涂层密度达14. 28g/cm3。
[0020] 所述微量元素包括C、Cr、Si、B和Fe。
[0021] 所述Ni45_WC纳米涂层的制备方法同实施例一。
[0022] 采用以上实施例中的Ni45_WC纳米涂层的工件与20Cr钢基体的性能对比实验结 果见表1。
[0023] 表1覆盖有不同配比的Ni45_WC纳米涂层的工件与20Cr钢基体的性能对比实验 结果：
【权利要求】
1. 一种Ni45-wc纳米涂层，其组分包括Ni45、WC和微量元素，其特征在于：其组分还包 括助剂Ti0 2，所述各组分的质量分数为Ni45占9. 22% -27. 22%、WC占70% -88%、微量元 素占0. 78%、Ti02占2%，所述微量元素包括(：、0、51、8和？〇。
2. -种Ni45-WC纳米涂层的制备方法，其特征在于：所述各组分采用干式粉碎法制得 纳米球，再采用活性剂保护法混合C、Cr、Si、B和Fe制得纳米粉末，之后采用超音速火焰喷 涂工艺在热作模具钢基体上制备Ni45-WC纳米涂层。
【文档编号】B82Y40/00GK104264025SQ201410465237
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年9月11日 优先权日:2014年9月11日
【发明者】薛卫昌, 程敬卿 申请人:芜湖鼎瀚再制造技术有限公司