[发明专利]一种Ni基+WC等离子喷焊涂层

说明书

为了改善粉末合金的硬度、耐磨性，设计了一种Ni基+WC等离子喷焊涂层。采用38CrMoAI，Ni45粉末，Ni55粉末，WC粉末为原料，所制得的Ni基+WC等离子喷焊涂层，其硬度、致密化程度、抗弯强度都得到大幅提升。其中，Ni55喷焊层的显微硬度明显高于Ni45喷焊层，Ni45喷焊层的硬度不会对其他零部件产生过大的磨损，其热膨胀系数也居中，且与基体的热膨胀系数很接近，能有效减少热应力的产生，其热导率属于居中水平，保证了一定的导热性能。强化层硬度、热物性参数等综合性能良好，达到了对柴油发动机缸套内壁进行强化的效果。本发明能够为制备高性能的等离子喷焊涂层提供一种新的生产工艺。

所属技术领域

本发明涉及一种粉末冶金材料，尤其涉及一种Ni基+WC等离子喷焊涂层。

背景技术

等离子喷涂是一种材料表面强化和表面改性的技术，可以使基体表面具有耐磨、耐蚀、耐高温氧化、电绝缘、隔热、防辐射、减磨和密封等性能。 等离子喷涂技术是采用由直流电驱动的等离子电弧作为热源，将陶瓷、合金、金属等材料加热到熔融或半熔融状态，并以高速喷向经过预处理的工件表面而形成附着牢固的表面层的方法。 等离子喷涂亦有用于医疗用途，在人造骨骼表面喷涂一层数十微米的涂层，作为强化人造骨骼及加强其亲和力的方法。

碳化钨是一种由钨和碳组成的化合物。为黑色六方晶体，有金属光泽，硬度与金刚石相近，为电、热的良好导体。碳化钨不溶于水、盐酸和硫酸，易溶于硝酸－氢氟酸的混合酸中。纯的碳化钨易碎，若掺入少量钛、钴等金属，就能减少脆性。用作钢材切割工具的碳化钨，常加入碳化钛、碳化钽或它们的混合物，以提高抗爆能力。碳化钨的化学性质稳定。碳化钨粉应用于硬质合金生产材料。

发明内容

本发明的目的是为了改善粉末合金的硬度、耐磨性，设计了一种Ni基+WC等离子喷焊涂层。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

Ni基+WC等离子喷焊涂层的制备原料包括：38CrMoAI，Ni45粉末，Ni55粉末，WC粉末。

Ni基+WC等离子喷焊涂层的制备步骤为：将原始粉末按实验设计方案称重、配料，配好后倒入行星球磨机中进行湿磨，球磨介质为直径8mm的硬质合金球，球料比为8:1，球磨时间为40h。球磨结束后，将制得的粒料进行真空干燥，随后加入成形剂进行制粒。将制好的粉末加至万能试验机中进行压制成形，随后放真空烧结炉中进行烧结，烧结温度为1250℃，保温时间为90min。

Ni基+WC等离子喷焊涂层的检测步骤为：金相分析采用KEY600超景深三维立体显微镜分析，热膨胀系数采用HV100型显微硬度计测定，比热容采用TC70激光热常数测试仪测定，物相分析采用DX270X射线衍射仪分析。

所述的Ni基+WC等离子喷焊涂层，WC含量相同时，Ni55喷焊层的显微硬度明显高于Ni45喷焊层， Ni55+WC粉末可用于以38CrMoAl为基体材料的零件的表面强化。

所述的Ni基+WC等离子喷焊涂层，Ni45+25％WC喷焊层的硬度在以Ni45为基的3种合金粉末试样中处居中水平，既保证了一定的硬度，同时又不会对其他零部件产生过大的磨损，其热膨胀系数也居中，且与基体的热膨胀系数很接近，能有效减少热应力的产生，其热导率属于居中水平，保证了一定的导热性能。

所述的Ni基+WC等离子喷焊涂层，Ni45+25％WC的强化层硬度、热物性参数等综合性能良好，达到了对柴油发动机缸套内壁进行强化的效果，可对以38CrMoAI为基体材料的发动机缸套进行修复及强化。

本发明的有益效果是：