[发明专利]一种Ni-Cu-W涂层及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及喷涂涂层技术领域，具体是一种Ni-Cu-W涂层及其制备方法。

背景技术

众所周知，在一些工件的表面喷涂上一定材料混合制成的涂层，可以改善该工件的综合力学性能，或者是在磨损的工件表面上喷涂涂层，使其性能综合力学性能得以提升。常用的喷涂方式有超音速火焰喷涂HVOF、等离子喷涂等，对于超音速喷涂主要是依靠大幅度提高喷涂颗粒的速度来获得高质量的涂层,即：高的燃烧室压力→高的燃流速度→高的颗粒飞行速度→高的涂层质量。

而现有的涂层存在着耐磨性较差、耐腐蚀性较低的问题，使用寿命较短，影响到基体的正常使用，且频繁的更换基体费时费力，维修、维护的成本较高，给人们的正常使用带来不便。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种Ni-Cu-W涂层及其制备方法。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种Ni-Cu-W涂层，包括以下组分：Ni、Cu、W、助剂和微量元素，所述各组分所占的质量百分数如下：

Ni为16％～27％，Cu为21％～42％，W为33％～56％，助剂为2％，微量元素为1％。

所述助剂为CBN，由于材料硬度不高,所以添加了助剂2％CBN来提高硬度。

所述微量元素包括Go、Si、B。

一种Ni-Cu-W涂层的制备方法，所述步骤为：先对Ni、Cu、W材料采用干式粉碎法制得纳米球，接着采用活性剂保护法混合了微量元素并添加助剂制得纳米粉末，最后利用超音速火焰喷涂设备喷涂在基体上形成涂层。

本发明的有益效果是：本发明解决了现有涂层耐磨性较差、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％，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。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本发明进一步阐述。

实施例一：

一种Ni-Cu-W涂层，包括以下组分：Ni、Cu、W、助剂和微量元素，所述各组分所占的质量百分数如下：

Ni为16％，Cu为36％，W为45％，助剂为2％，微量元素为1％。

所述助剂为CBN，由于材料硬度不高,所以添加了助剂2％CBN来提高硬度。

所述微量元素包括Go、Si、B。

一种Ni-Cu-W涂层的制备方法，所述步骤为：先对Ni、Cu、W材料采用干式粉碎法制得纳米球，接着采用活性剂保护法混合了微量元素并添加助剂制得纳米粉末，最后利用超音速火焰喷涂设备喷涂在基体上形成涂层。

实施例二：

一种Ni-Cu-W涂层，包括以下组分：Ni、Cu、W、助剂和微量元素，所述各组分所占的质量百分数如下：

Ni为27％，Cu为30％，W为40％，助剂为2％，微量元素为1％。

所述助剂为CBN，由于材料硬度不高,所以添加了助剂2％CBN来提高硬度。

所述微量元素包括Go、Si、B。

一种Ni-Cu-W涂层的制备方法与实施例一相同。

实施例三：

一种Ni-Cu-W涂层，包括以下组分：Ni、Cu、W、助剂和微量元素，所述各组分所占的质量百分数如下：

Ni为20％，Cu为42％，W为35％，助剂为2％，微量元素为1％。

所述助剂为CBN，由于材料硬度不高,所以添加了助剂2％CBN来提高硬度。

所述微量元素包括Go、Si、B。

一种Ni-Cu-W涂层的制备方法与实施例一相同。

实施例四：

一种Ni-Cu-W涂层，包括以下组分：Ni、Cu、W、助剂和微量元素，所述各组分所占的质量百分数如下：

Ni为20％，Cu为21％，W为56％，助剂为2％，微量元素为1％。

所述助剂为CBN，由于材料硬度不高,所以添加了助剂2％CBN来提高硬度。

所述微量元素包括Go、Si、B。

一种Ni-Cu-W涂层的制备方法与实施例一相同。

为了论证本发明的实际效果，特采用超音速火焰喷涂工艺在20Cr模具钢基体上制备了Ni-Cu-W涂层。将实施例一至实施例四实施后，测试了涂层的结合强度、显微硬度、气孔率以及抗磨粒磨损性能。并利用XRD对喷涂粉末济涂层进行了相结构分析，用扫描电子显微镜对喷涂粉末、磨粒磨损前后的涂层表面形貌进行了观察。

实验结果如下：