本发明涉及一种合金制作技术领域，尤其指一种机筒耐磨层的镍基球形碳化钨合金粉末。
背景技术：
现有一种申请号为cn200810054154.3名称为《汽车进排气阀密封面堆焊用的镍基合金粉末》的中国发明专利申请公开了一种汽车进排气阀密封面堆焊用的镍基合金粉末，该镍基合金粉末按重量％计，由如下成份组成：cr：25～27％；mo：4～6％；fe：10～15％；si：2～3％；b：1.5～2％；c：0.65～0.75％；ni：余量。该发明的有益效果是：能替代钴基合金粉末，镍基合金粉末价格相当于钴基合金粉末价格的1/3，成本低，适用于汽车、机车进排气阀密封面等离子堆焊工艺和真空炉熔工艺，该发明和stellite6号钴基合金粉末相比，采用同样的等离子弧堆焊工艺加工后的焊层，在磨损试验中体积损失(mm3)相同；用该发明与stellite6号钴基合金粉末硬度相比：焊接后空冷至室温的硬度相同，硬度hrc均为43；焊接后在400～700℃炉内温度下硬度相同，红硬性好。然而，该粉末制成的焊层的耐磨效果不理想，难以满足机筒耐磨层的耐磨要求，应用范围有限，因此该粉末的配方还需进一步改进。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种配方简单，熔融温度低，耐磨层的制造成本低且制成后硬度高、表面光滑、坚固耐用，能有效提高机筒使用寿命的机筒耐磨层的镍基球形碳化钨合金粉末。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：本机筒耐磨层的镍基球形碳化钨合金粉末，其特征在于：所述镍基球形碳化钨合金粉末的配方由球形碳化钨、硅、钼、铬、硼和镍的成分组成，上述成分的重量百分比为：球形碳化钨40～45％，硅3～5％，钼1～2％，铬7～10％，硼2～5％，其余为镍。
作为改进，球形碳化钨、硅、钼、铬、硼和镍的重量百分比可优选为：所述球形碳化钨40～45％，硅3～5％，钼1～2％，铬7～8％，硼3～5％，镍40～45％。
进一步改进，球形碳化钨、硅、钼、铬、硼和镍的重量百分比可优选为：球形碳化钨40％，硅4％，钼2％，铬7％，硼3％，镍44％。
进一步改进，球形碳化钨、硅、钼、铬、硼和镍的重量百分比可优选为：球形碳化钨42％，硅3.5％，钼1.5％，铬7.5％，硼3.5％，镍42％。
进一步改进，球形碳化钨、硅、钼、铬、硼和镍的重量百分比可优选为：球形碳化钨44％，硅4％，钼1％，铬8％，硼3％，镍40％。
进一步改进，球形碳化钨、硅、钼、铬、硼和镍的重量百分比可优选为：球形碳化钨43％，硅5％，钼2％，铬7％，硼3％，镍40％。
作为改进，球形碳化钨、硅、钼、铬、硼和镍的重量百分比可优选为：球形碳化钨44％，硅5％，钼2％，铬7％，硼2％，镍40％。
作为改进，所述镍基球形碳化钨合金粉末的制备方法由以下步骤：
一、根据上述配方将各成分混合后形成混合均匀的混合料；
二、将混合料置于充入有惰性气体的真空环境下进行熔炼；
三、在熔炼后形成的合金流流动时，从高压雾化喷嘴中喷出高压氦气或氩气并将高压氦气或氩气喷射至合金流上，将喷射压力为8～12mpa，喷出速度为2～20m3/min的氦气或氩气将合金流中的液滴击碎雾化形成小液滴，小液滴冷却凝固而形成所述镍基球形碳化钨合金粉末，未击碎雾化的液滴随合金流循环流动，直到将液滴击碎雾化形成小液滴的镍基球形碳化钨合金粉末，即完全制备过程。
进一步改进，所述熔炼在熔炼炉中进行，所述熔炼炉的真空度可优选为1～10pa，熔炼温度可优选为2900～3100℃。
作为改进，所述镍基球形碳化钨合金粉末的应用方法为，包括以下步骤，
一、将镍基球形碳化钨合金粉末置于机筒内腔中，将置有镍基球形碳化钨合金粉末后的机筒两端的开口封闭；
二、将两端封闭的机筒置于温度为1000～1300℃加热炉中进行加热，机筒在加热炉内的驱动机构驱动下以0.3～0.6米/分钟的速度径向转动，当机筒内腔中的镍基球形碳化钨合金粉末在机筒内腔中均匀熔化后，随着机筒的径向转动将镍基球形碳化钨合金粉末熔化液因重力作用而覆盖于机筒内壁的内周面上，同时将熔化后的镍基球形碳化钨合金粉末进行氧化而与机筒内壁结合在一起，形成熔融状态的耐磨层；
三、将加热炉中出来的机筒输送至离心部进行离心，使熔融状态的耐磨层更均匀地附着于机筒的内周壁上；
四、将离心后的机筒输送至机筒保温部而对机筒进行回火处理，机筒在机筒保温部回火处理，使机筒内的温度逐渐下降；从机筒保温部取出即完成机筒耐磨层的制作。
与现有技术相比，本发明的优点在于：首先，粉末配方中重量百分比占40～45％是球形碳化钨，碳化钨具有硬度高的特点，配方中的球形碳化钨能增加耐磨层的强度，制得的耐磨层坚固耐用，耐腐蚀性强，有效延长机筒耐磨层的使用寿命；其次，配方中的碳化钨呈球形，球形各方向受力均匀，各个方向的抗挤压抗拉伸效果都很理想，又具有表面光滑、移动阻力小的特点，因此当耐磨层制作的过程中合金粉末呈熔融状态时，球形碳化钨能随熔融合金流流动均匀散布到耐磨层各处，并作为结构的联系点形成密度均匀、连接紧密的耐磨层结构，制成的耐磨层表面也变得更为光滑；还有，由于碳化钨熔点在2500℃以上，而耐磨层是在温度为1000～1300℃加热炉中进行加热，因此碳化钨能很好的保持球形外形，有效实现上述球形结构的好处，在后续机筒注塑或挤塑加工时耐磨层同样也不易受热变形，进一步延长机筒耐磨层的使用寿命；最后，如上所述的粉末加热过程中，由于配方中有硅与硼，而且硅与硼的重量百分比在2％以上，此种比例的硅与硼能降低粉末的熔融温度，在温度为1000～1300℃加热炉中加热时除碳化钨以外的粉末成分即可呈现熔融状态，低于常规的耐磨层粉末加热温度，而碳化钨虽然未熔化但能随着熔融状态的合金流流动至耐磨层各处，不影响耐磨层的制作，因此这种配方能减少加热炉热能消耗，有效降低耐磨层制作成本；综上所述，本镍基球形碳化钨合金粉末的配方简单，熔融温度低，采用本配方制造耐磨层成本低，制成的耐磨层抗疲劳强度大、耐腐蚀性强、坚固耐用，有效延长机筒的使用寿命。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。
本实施例的机筒耐磨层的镍基球形碳化钨合金粉末，镍基球形碳化钨合金粉末的配方由球形碳化钨、硅、钼、铬、硼和镍的成分组成，上述成分的重量百分比为：球形碳化钨40～45％，硅3～5％，钼1～2％，铬7～10％，硼2～5％，其余为镍。球形碳化钨、硅、钼、铬、硼和镍的重量百分比优选为：所述球形碳化钨40～45％，硅3～5％，钼1～2％，铬7～8％，硼3～5％，镍40～45％。球形碳化钨、硅、钼、铬、硼和镍的重量百分比进一步优选为：球形碳化钨40％，硅4％，钼2％，铬7％，硼3％，镍44％。
镍基球形碳化钨合金粉末的制备方法由以下步骤：
一、根据上述配方将各成分混合后形成混合均匀的混合料；
二、将混合料置于充入有惰性气体的真空环境下进行熔炼；
三、在熔炼后形成的合金流流动时，从高压雾化喷嘴中喷出高压氦气或氩气并将高压氦气或氩气喷射至合金流上，将喷射压力为8～12mpa，喷出速度为2～20m3/min的氦气或氩气将合金流中的液滴击碎雾化形成小液滴，小液滴冷却凝固而形成所述镍基球形碳化钨合金粉末，未击碎雾化的液滴随合金流循环流动，直到将液滴击碎雾化形成小液滴的镍基球形碳化钨合金粉末，即完全制备过程。熔炼在熔炼炉中进行，所述熔炼炉的真空度为1～10pa，熔炼温度为2900～3100℃。在实际生产过程中，高压雾化喷嘴的喷气时间为12～15分钟。步骤三中高压雾化喷嘴中还可以喷出其他惰性气体形成的高压气体，从生产成本考虑，选择氦气或氩气较为合理。镍基球形碳化钨合金粉末也可以是球形碳化钨与配方其他成分直接混合形成，而其中的球形碳化钨通过铸造制得。
镍基球形碳化钨合金粉末的应用方法为，包括以下步骤，
一、将镍基球形碳化钨合金粉末置于机筒内腔中，将置有镍基球形碳化钨合金粉末后的机筒两端的开口封闭；
二、将两端封闭的机筒置于温度为1000～1300℃加热炉中进行加热，机筒在加热炉内的驱动机构驱动下以0.3～0.6米/分钟的速度径向转动，当机筒内腔中的镍基球形碳化钨合金粉末在机筒内腔中均匀熔化后，随着机筒的径向转动将镍基球形碳化钨合金粉末熔化液因重力作用而覆盖于机筒内壁的内周面上，同时将熔化后的镍基球形碳化钨合金粉末进行氧化而与机筒内壁结合在一起，形成熔融状态的耐磨层；
三、将加热炉中出来的机筒输送至离心部进行离心，使熔融状态的耐磨层更均匀地附着于机筒的内周壁上；
四、将离心后的机筒输送至机筒保温部而对机筒进行回火处理，机筒在机筒保温部回火处理，使机筒内的温度逐渐下降；从机筒保温部取出即完成机筒耐磨层的制作。步骤二中由于配方中含有硅4％以及硼3％，使得镍基球形碳化钨合金粉末能在1000～1300℃这样的较低温度熔化，而镍基球形碳化钨合金粉末中的球形碳化钨由于具有高熔点因此加热炉温度在1000～1300℃时仍保持沙粒状，球形碳化钨随呈熔融状态的合金流流动而覆盖到机筒的内壁上形成耐磨层。离心部能使球形碳化钨更均匀地分布到机筒内壁各处。
第二种实施例的机筒耐磨层的镍基球形碳化钨合金粉末，球形碳化钨、硅、钼、铬、硼和镍的重量百分比为：球形碳化钨42％，硅3.5％，钼1.5％，铬7.5％，硼3.5％，镍42％。
镍基球形碳化钨合金粉末的制备方法由以下步骤：
一、根据上述配方将各成分混合后形成混合均匀的混合料；
二、将混合料置于充入有惰性气体的真空环境下进行熔炼；
三、在熔炼后形成的合金流流动时，从高压雾化喷嘴中喷出高压氦气或氩气并将高压氦气或氩气喷射至合金流上，将喷射压力为8～12mpa，喷出速度为2～20m3/min的氦气或氩气将合金流中的液滴击碎雾化形成小液滴，小液滴冷却凝固而形成所述镍基球形碳化钨合金粉末，未击碎雾化的液滴随合金流循环流动，直到将液滴击碎雾化形成小液滴的镍基球形碳化钨合金粉末，即完全制备过程。熔炼在熔炼炉中进行，所述熔炼炉的真空度为1～10pa，熔炼温度为2900～3100℃。在实际生产过程中，高压雾化喷嘴的喷气时间为12～15分钟。
镍基球形碳化钨合金粉末的应用方法为，包括以下步骤，
一、将镍基球形碳化钨合金粉末置于机筒内腔中，将置有镍基球形碳化钨合金粉末后的机筒两端的开口封闭；
二、将两端封闭的机筒置于温度为1000～1300℃加热炉中进行加热，机筒在加热炉内的驱动机构驱动下以0.3～0.6米/分钟的速度径向转动，当机筒内腔中的镍基球形碳化钨合金粉末在机筒内腔中均匀熔化后，随着机筒的径向转动将镍基球形碳化钨合金粉末熔化液因重力作用而覆盖于机筒内壁的内周面上，同时将熔化后的镍基球形碳化钨合金粉末进行氧化而与机筒内壁结合在一起，形成熔融状态的耐磨层；
三、将加热炉中出来的机筒输送至离心部进行离心，使熔融状态的耐磨层更均匀地附着于机筒的内周壁上；
四、将离心后的机筒输送至机筒保温部而对机筒进行回火处理，机筒在机筒保温部回火处理，使机筒内的温度逐渐下降；从机筒保温部取出即完成机筒耐磨层的制作。
第三种实施例的机筒耐磨层的镍基球形碳化钨合金粉末，球形碳化钨、硅、钼、铬、硼和镍的重量百分比为：球形碳化钨44％，硅4％，钼1％，铬8％，硼3％，镍40％。
镍基球形碳化钨合金粉末的制备方法由以下步骤：
一、根据上述配方将各成分混合后形成混合均匀的混合料；
二、将混合料置于充入有惰性气体的真空环境下进行熔炼；
三、在熔炼后形成的合金流流动时，从高压雾化喷嘴中喷出高压氦气或氩气并将高压氦气或氩气喷射至合金流上，将喷射压力为8～12mpa，喷出速度为2～20m3/min的氦气或氩气将合金流中的液滴击碎雾化形成小液滴，小液滴冷却凝固而形成所述镍基球形碳化钨合金粉末，未击碎雾化的液滴随合金流循环流动，直到将液滴击碎雾化形成小液滴的镍基球形碳化钨合金粉末，即完全制备过程。熔炼在熔炼炉中进行，所述熔炼炉的真空度为1～10pa，熔炼温度为2900～3100℃。在实际生产过程中，高压雾化喷嘴的喷气时间为12～15分钟。
镍基球形碳化钨合金粉末的应用方法为，包括以下步骤，
一、将镍基球形碳化钨合金粉末置于机筒内腔中，将置有镍基球形碳化钨合金粉末后的机筒两端的开口封闭；
二、将两端封闭的机筒置于温度为1000～1300℃加热炉中进行加热，机筒在加热炉内的驱动机构驱动下以0.3～0.6米/分钟的速度径向转动，当机筒内腔中的镍基球形碳化钨合金粉末在机筒内腔中均匀熔化后，随着机筒的径向转动将镍基球形碳化钨合金粉末熔化液因重力作用而覆盖于机筒内壁的内周面上，同时将熔化后的镍基球形碳化钨合金粉末进行氧化而与机筒内壁结合在一起，形成熔融状态的耐磨层；
三、将加热炉中出来的机筒输送至离心部进行离心，使熔融状态的耐磨层更均匀地附着于机筒的内周壁上；
四、将离心后的机筒输送至机筒保温部而对机筒进行回火处理，机筒在机筒保温部回火处理，使机筒内的温度逐渐下降；从机筒保温部取出即完成机筒耐磨层的制作。
第四种实施例的机筒耐磨层的镍基球形碳化钨合金粉末，球形碳化钨、硅、钼、铬、硼和镍的重量百分比为：球形碳化钨43％，硅5％，钼2％，铬7％，硼3％，镍40％。
镍基球形碳化钨合金粉末的制备方法由以下步骤：
一、根据上述配方将各成分混合后形成混合均匀的混合料；
二、将混合料置于充入有惰性气体的真空环境下进行熔炼；
三、在熔炼后形成的合金流流动时，从高压雾化喷嘴中喷出高压氦气或氩气并将高压氦气或氩气喷射至合金流上，将喷射压力为8～12mpa，喷出速度为2～20m3/min的氦气或氩气将合金流中的液滴击碎雾化形成小液滴，小液滴冷却凝固而形成所述镍基球形碳化钨合金粉末，未击碎雾化的液滴随合金流循环流动，直到将液滴击碎雾化形成小液滴的镍基球形碳化钨合金粉末，即完全制备过程。熔炼在熔炼炉中进行，所述熔炼炉的真空度为1～10pa，熔炼温度为2900～3100℃。在实际生产过程中，高压雾化喷嘴的喷气时间为12～15分钟。
镍基球形碳化钨合金粉末的应用方法为，包括以下步骤，
一、将镍基球形碳化钨合金粉末置于机筒内腔中，将置有镍基球形碳化钨合金粉末后的机筒两端的开口封闭；
二、将两端封闭的机筒置于温度为1000～1300℃加热炉中进行加热，机筒在加热炉内的驱动机构驱动下以0.3～0.6米/分钟的速度径向转动，当机筒内腔中的镍基球形碳化钨合金粉末在机筒内腔中均匀熔化后，随着机筒的径向转动将镍基球形碳化钨合金粉末熔化液因重力作用而覆盖于机筒内壁的内周面上，同时将熔化后的镍基球形碳化钨合金粉末进行氧化而与机筒内壁结合在一起，形成熔融状态的耐磨层；
三、将加热炉中出来的机筒输送至离心部进行离心，使熔融状态的耐磨层更均匀地附着于机筒的内周壁上；
四、将离心后的机筒输送至机筒保温部而对机筒进行回火处理，机筒在机筒保温部回火处理，使机筒内的温度逐渐下降；从机筒保温部取出即完成机筒耐磨层的制作。
第五种实施例的机筒耐磨层的镍基球形碳化钨合金粉末，球形碳化钨、硅、钼、铬、硼和镍的重量百分比为：球形碳化钨44％，硅5％，钼2％，铬7％，硼2％，镍40％。
镍基球形碳化钨合金粉末的制备方法由以下步骤：
一、根据上述配方将各成分混合后形成混合均匀的混合料；
二、将混合料置于充入有惰性气体的真空环境下进行熔炼；
三、在熔炼后形成的合金流流动时，从高压雾化喷嘴中喷出高压氦气或氩气并将高压氦气或氩气喷射至合金流上，将喷射压力为8～12mpa，喷出速度为2～20m3/min的氦气或氩气将合金流中的液滴击碎雾化形成小液滴，小液滴冷却凝固而形成所述镍基球形碳化钨合金粉末，未击碎雾化的液滴随合金流循环流动，直到将液滴击碎雾化形成小液滴的镍基球形碳化钨合金粉末，即完全制备过程。熔炼在熔炼炉中进行，所述熔炼炉的真空度为1～10pa，熔炼温度为2900～3100℃。在实际生产过程中，高压雾化喷嘴的喷气时间为12～15分钟。
镍基球形碳化钨合金粉末的应用方法为，包括以下步骤，
一、将镍基球形碳化钨合金粉末置于机筒内腔中，将置有镍基球形碳化钨合金粉末后的机筒两端的开口封闭；
二、将两端封闭的机筒置于温度为1000～1300℃加热炉中进行加热，机筒在加热炉内的驱动机构驱动下以0.3～0.6米/分钟的速度径向转动，当机筒内腔中的镍基球形碳化钨合金粉末在机筒内腔中均匀熔化后，随着机筒的径向转动将镍基球形碳化钨合金粉末熔化液因重力作用而覆盖于机筒内壁的内周面上，同时将熔化后的镍基球形碳化钨合金粉末进行氧化而与机筒内壁结合在一起，形成熔融状态的耐磨层；
三、将加热炉中出来的机筒输送至离心部进行离心，使熔融状态的耐磨层更均匀地附着于机筒的内周壁上；
四、将离心后的机筒输送至机筒保温部而对机筒进行回火处理，机筒在机筒保温部回火处理，使机筒内的温度逐渐下降；从机筒保温部取出即完成机筒耐磨层的制作。步骤一中将镍基球形碳化钨合金粉末置入机筒内腔中时，还可以添加重量百分比为0.2％的铈，铈能与碳、硅形成铈碳化硅，铈碳化硅的耐磨性能优异，有助于延长机筒耐磨层的使用寿命。