[发明专利]一种硬质合金复合涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种硬质合金复合涂层，其特征在于：所述硬质合金复合涂层按照质量百分比由2~3%碳化钒（VC）、10~15%锆（Zr）和1~5%镀铜碳纤维粉、无水乙醇8~15%、其余为碳化钨（WC18），通过混料、压制成坯膜、在基体表面贴坯、预烧结后进行真空多级高频感应烧结制得。

2.如权利要求1所述的一种硬质合金复合涂层，其特征在于：所述碳化钨粉体粒径为2~3μm，纯度为99.9%，碳化钒平均粒径为2μm，纯度为99.9%，锆的粒径为3~5μm，纯度为99.9%，镀铜炭纤维粉的单丝直径为5μm，长径比为5:1~20:1，碳含量(%)≥95，线膨胀系数为-0.1×10/℃，电阻率为1.5×10³Ω/cm。

3.一种如权利要求2所述的硬质合金复合涂层的制备方法，其特征在于：将锆、碳化钒、镀铜碳纤维粉、无水乙醇和碳化钨混合球磨3~5h，真空干燥得混合物，掺入石蜡压制坯膜，采用坯膜在金属基体表面进行贴坯，然后脱蜡，最后进行真空多级高频感应烧结，所述真空多级高频感应烧结是在真空环境中，通过高频感应线圈多次感应加热，调节功率为15KW，频率为50~100kHz，加热温度为1600~1650℃，维持时间为20~30s。

4.如权利要求3所述的一种硬质合金复合涂层的制备方法，其特征在于：所述多次感应加热中，前3次每次加热时间为1~3s，之后每次加热时间为3~5s，每相邻两次感应加热之间间隔停顿时间为2s。

5.如权利要求3或4所述的一种硬质合金复合涂层的制备方法，其特征在于：所述脱蜡预烧结是从室温以10℃/min升温至550~600℃，并保温30min。

6.如权利要求3-5任一项所述的一种硬质合金复合涂层的制备方法，其特征在于：所述压制坯膜是在混合料中加入占其质量百分比为8~12%的石蜡，在60℃下缓慢搅拌1h，采用压团法制成料粒，将料粒在2~2.3Pa的压力下压制成粒径为0.5mm的颗粒，再进行挤压制成宽度为50mm，厚度为0.1~1mm的坯膜。

7.一种硬质合金复合涂层的制备方法，其特征在于，按如下步骤进行：

（一）按照质量百分比将10~15%锆、2~3%碳化钒、1~5%镀铜碳纤维粉、8~15%无水乙醇，其于为碳化钨混合球磨3~5h，然后进行真空干燥，得混合料，其中碳化钨粉体粒径为2~3μm，纯度为99.9%，碳化钒平均粒径为2μm，纯度为99.9%，锆的粒径为3~5μm，纯度为99.9%，镀铜炭纤维粉的单丝直径为5μm，长径比为5:1~20:1，碳含量(%)≥95，线膨胀系数为-0.1×10/℃，电阻率为1.5×10³Ω/cm；

（二）将步骤（一）中的混合料中加入其质量占比为8~12%的石蜡，在60℃下缓慢搅拌1h，采用压团法制成料粒，再在2~2.3Pa下压制成粒径为0.5mm的颗粒，将颗粒热挤压制成宽度为50mm，厚度为 0.1~1mm的坯膜；

（三）将步骤（二）中的坯膜边热风软化、边贴敷于基体表面，压实挤出气泡，所述基体可选钢铁材料；

（四）将贴敷了坯膜的基体从室温以10℃/min升温至550~600℃，保温30min；

（五）将高频感应线圈至于真空中，将预烧结后的基体至于感应线圈中心位置，抽真空至10^-2Pa，调节功率至15 kW，频率为50-100 kHz，多次感应加热，使基体表面温度维持在1600-1650℃左右20-30s，具体是前3次感应加热时间为每次1-3s，之后每次3-5s，相邻两次感应加热之间间隔停顿时间为2s，加热完成后随炉冷却。