一种WC?Co?Si?Ti纳米涂层及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种WC?Co?Si?Ti纳米涂层及其制备方法，其组分及各组分的质量份数为Ni60A占20?45份、TiO2占45?55份、Al2O3占0.5?2份、微量元素占1?2份；制备方法包括以下步骤：(1)采用干式粉碎法制得WC?Co?Si?Ti的纳米球；(2)将步骤(1)中制得的纳米球采用表面活性剂保护法混合研磨后的B、Cr、Mn和C制得混合粉末；(3)将步骤(2)中制得的纳米粉末利用等离子喷涂工艺在工件表面制备WC?Co?Si?Ti纳米焊层。本发明制得的纳米材料形貌均匀、颗粒完整具有较好的组织结构和较好的宏观性能，硬度高、耐磨性好，抗高温氧化等性能优良，结合强度高、组织致密度较好。
【专利说明】
_种WG-Go-S i -T i纳米涂层及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及热喷涂材料技术领域，具体说是一种WC-Co-Si-Ti纳米涂层及其制备 方法。
【背景技术】
[0002] 热喷涂是一种表面强化技术，是表面工程技术的重要组成部分，一直是我国重点 推广的新技术项目。它是利用某种热源(如电弧、等离子喷涂或燃烧火焰等)将粉末状或丝 状的金属或非金属材料加热到熔融或半熔融状态，然后借助焰留本身或压缩空气以一定速 度喷射到预处理过的基体表面，沉积而形成具有各种功能的表面涂层的一种技术。
[0003] 随着喷涂技术的进步，设备愈加先进，质量越来越高，现有喷涂材料的发展相对滞 后，不能充分发挥喷涂设备的使用潜力，在极端环境下需要喷涂质量更加优异的材料配方， 在设备能够达到的使用标准下，采用新材料和更加科学合理的配比喷涂具有更加优异物理 性能的涂层成为研究方向之一。
【发明内容】
[0004] 为了解决传统涂层耐磨性较差，硬度较低等问题，本发明提供一种WC-Co-Si-Ti纳 米涂层及其制备方法。
[0005] 本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
[0006] 一种WC-Co-Si-Ti纳米涂层，其组分及各组分的质量份数为WC占35-55份、Co占25-35份、Si占26-37份、Ti占20-35份、微量元素占0.5-1份。
[0007] 所述微量元素为B、Cr、Mn和C，所述B、Cr、Mn和C的质量配比为1:0.5:0.8:1。
[0008] -种WC-Co-S i -T i纳米涂层的制备方法，包括以下步骤：
[0009] (1)采用干式粉碎法制得WC-Co-Si-Ti的纳米球；
[0010] (2)将步骤（1)中制得的纳米球采用表面活性剂保护法混合研磨后的B、Cr、Mn和C 制得混合粉末；
[0011] (3)将步骤(2)中制得的纳米粉末利用等离子喷涂工艺在工件表面制备WC-Co-Si-Ti纳米涂层。
[0012] 本发明的有益效果是:本发明制得的纳米材料形貌均匀、颗粒完整具有较好的组 织结构和较好的宏观性能，硬度高、耐磨性好，耐蚀、抗高温氧化等性能优良，结合强度高、 组织致密度较好，涂层密度在7.60g/cm 3左右，涂层厚度达4毫米，与传统合金材料相比有着 很大的进步，是现代机械制造和磨损件修复再用的重要材料。
【具体实施方式】
[0013] 为了使本发明实现的技术手段和创作特征易于明白了解，下面对本发明进一步阐 述。
[0014] 实施例一：
[0015] -种WC-Co-Si-Ti纳米涂层，其组分及各组分的质量份数为WC占35份、Co占25份、 Si占26份、Ti占20份、微量元素占0.5份。
[0016] 所述微量元素为B、Cr、Mn和C，所述B、Cr、Mn和C的质量配比为1:0.5:0.8:1。
[0017] -种WC-Co-Si-Ti纳米涂层的制备方法，包括以下步骤：
[0018] (1)采用干式粉碎法制得WC-Co-Si-Ti的纳米球；
[0019] (2)将步骤（1)中制得的纳米球采用表面活性剂保护法混合研磨后的B、Cr、Mn和C 制得混合粉末；
[0020] (3)将步骤(2)中制得的纳米粉末利用等离子喷涂工艺在工件表面制备WC-Co-Si-Ti纳米涂层。
[0021] 实施例二：
[0022] 一种WC-Co-Si-Ti纳米涂层，其组分及各组分的质量份数为WC占55份、Co占35份、 Si占37份、Ti占35份、微量元素占1份。
[0023] 所述微量元素为B、Cr、Mn和C，B、Cr、Mn和C的质量配比为1:0.5:0.8:1。
[0024] 一种WC-Co-Si-Ti纳米涂层的制备方法，与实施例一相同。
[0025] 实施例三：
[0026] 一种WC-Co-Si-Ti纳米涂层，其组分及各组分的质量份数为WC占40份、Co占30份、 Si占30份、Ti占25份、微量元素占0.8份。
[0027] 所述微量元素为B、Cr、Mn和C，B、Cr、Mn和C的质量配比为1:0.5:0.8:1。
[0028] 一种WC-Co-Si-Ti纳米涂层的制备方法，与实施例一相同。
[0029]采用等离子喷涂技术在工件上制得WC-Co-Si-Ti纳米涂层，带有所述涂层的基体 与无所述涂层的基体的结合强度、显微硬度、气孔率以及抗磨粒磨损性能对比实验结果见 表1:
[0030] 表1 WC-Co-Si-Ti纳米涂层与无涂层的基体性能对比实验结果：
[0032]采用等离子喷涂技术在工件上制得WC-Co-Si-Ti涂层，带有所述涂层的基体与无 所述涂层的基体的磨损量对比实验结果见表2:
[0033] 表2 WC-Co-Si-Ti纳米涂层与无涂层的基体的磨损量对比实验结果：
[0035]由表1和表2可见，WC-Co-Si-Ti纳米涂层的综合性能优异，耐磨性好。
[0036]以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术 人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明 的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和 改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效 物界定。
【主权项】
1. 一种WC-Co-Si-Ti纳米涂层，其特征在于：其组分及各组分的质量份数为WC占35-55 份、Co占25-35份、Si占26-37份、Ti占20-35份、微量元素占0.5-1份； 所述微量元素为8、0、111和(：，所述8、0、111和(：的质量配比为1:0.5:0.8 :1。2. -种WC-Co-Si-Ti纳米涂层的制备方法，其特征在于:包括以下步骤： (1)采用干式粉碎法制得WC-Co-Si-Ti的纳米球； ⑵将步骤（1)中制得的纳米球采用表面活性剂保护法混合研磨后的B、Cr、Mn和C制得 混合粉末； (3)将步骤(2)中制得的纳米粉末利用等离子喷涂工艺在工件表面制备WC-Co-Si-Ti纳 米涂层。
【文档编号】B82Y40/00GK106086752SQ201610662274
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年8月13日 公开号201610662274.6, CN 106086752 A, CN 106086752A, CN 201610662274, CN-A-106086752, CN106086752 A, CN106086752A, CN201610662274, CN201610662274.6
【发明人】程敬卿, 周乾坤
【申请人】芜湖鼎恒材料技术有限公司