[发明专利]一种球形高松装密度Cr3

说明书

本发明提供一种球形高致密Cr₃C₂‑NiCr热喷涂粉的制备方法，具体的说是75Cr₃C₂‑25(80Ni‑20Cr)和80Cr₃C₂‑20(80Ni‑20Cr)这两种热喷涂粉的制备方法，本发明湿磨工艺强度高、时间长，可保证粉末原料的均一性和强韧性；球磨介质选用去离子水，与选用无水乙醇相比，即可实现粉末最终产品的高纯度又可降低制造成本，同时还安全环保。

技术领域

本发明涉及新材料制备技术领域，尤其是指一种球形高松装密度Cr₃C₂-NiCr热喷涂粉的制备方法。

背景技术

传统电镀硬铬可以提高机械设备零部件表面性能，但电镀硬铬工艺中产生的有毒六价铬离子有致癌作用，对环境造成巨大污染，严重威胁人类身体健康；此外，电镀硬铬镀层还存在耐磨损性能差、服役温度低等缺点，难以适应现代机械高温、高速的工作要求。

为替代电镀硬铬工艺，寻找新的表面技术，人们开展了大量研究工作，其中热喷涂技术制备的碳化铬基金属陶瓷涂层具有孔隙率低、硬度高、耐磨损性能强、耐腐蚀性优异等特点，被认为是替代电镀硬铬最有发展前景的涂层材料，在很多应用中展示出良好的应用前景。

Cr₃C₂-NiCr热喷涂粉常规材料成分包含75Cr₃C₂-25(80Ni-20Cr)和80Cr₃C₂-20(80Ni-20Cr)两种，这两种热喷涂材料传统的生产制备工艺是团聚烧结法，其工艺流程为：配料-湿磨-喷雾造粒-烧结-过筛，这种工艺制备的碳化铬基热喷涂粉表面形貌为空心类球形，无流动性，粉末松装密度在1.8g/cm³-2.8g/cm³之间。碳化铬基热喷涂粉的表面形貌和粉末的物理性能会直接影响制备涂层的耐磨损性能和耐腐蚀性能，一般而言，粉末球形度越好、松装密度越高、流动越快，制备涂层的综合性能就越优异，因而制备出球形度好、松装密度高、粉末流速快的碳化铬基热喷涂粉一直是国内外科研工作者追求的目标。

在现有的文献与专利中有关球形高致密Cr₃C₂-NiCr热喷涂粉制备方法的研究报道并不多见，兰州理工大学的李莉莉在其硕士论文《耐磨、耐蚀球阀用Cr₃C₂-NiCr/Mo复合涂层》中采用超音速火焰喷涂技术在45#钢基体上制备出性能优良的Cr₃C₂-NiCr/Mo复合涂层，重点研究了涂层的显微组织、物相组成、耐磨损性能及耐腐蚀性能，但并未涉及Cr₃C₂-NiCr热喷涂粉制备方面的研究。赣州章源钨业新材料有限公司的肖学有等人申请的发明专利CN102586710A公开了一种新型Cr₃C₂-NiCr热喷涂粉末及其制备工艺，该方法主要生产流程为混料、造粒、烧结、破碎分级，采用该法制备的75Cr₃C₂-25(80Ni-20Cr)热喷涂粉的表面形貌为空心类球形，粒度范围为15-45μm，粉末流动性很差，这是一种非常传统的团聚烧结工艺。综上，开发出一种球形高致密Cr₃C₂-NiCr热喷涂粉的全新制备方法就显得意义非凡。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种球形高松装密度Cr₃C₂-NiCr热喷涂粉的制备方法。