納米碳化鎢熱噴塗技術之實踐

熱噴塗技術可以在工件表面迅速的製備一層防護塗層，賦予工件表面耐磨、耐蝕、減磨、封嚴等不同性能。碳化鎢WC基金屬陶瓷具有硬度高、韌性好等性能，被廣泛應用 於航空航太、冶金、石化、機械等行業。

在工業應用方面，超音速火焰噴塗因其噴塗速度快、燃燒溫度相對較低、碳化物脫碳少、塗層結合強度高，是目前最適合噴塗碳化鎢 基金屬陶瓷的方法。常見的熱噴塗用碳化鎢基金屬陶瓷包括WC-12Co、WC-17Co、WC-10Co4Cr、WC-Cr3C2-Ni、WC-Ni等。

現有技術中的熱噴塗納米塗層，特別是碳化鎢基塗層主要以納米碳化鎢為原料，採用超音速火焰噴塗或冷噴塗等工藝，控制噴塗工藝條件十分重要，這種塗層的製備方法包括：

1、選取鎢粉、碳化硼粉、鈷粉和碳化鎢粉為製備噴塗粉末的原材料；其中，碳化硼粉占總重量的1.2～10％，鈷粉占總重量的 8～25％，碳化鎢粉占總重量的30～75％；將所述原材料混合均勻，採用膠粘團聚或噴霧乾燥的方式造粒，再通過脫脂燒結工藝處理後獲得噴塗粉末；

2、利用所獲得的噴塗粉末，採用超音速火焰噴塗或冷噴塗工藝製備微納米結構的碳化鎢塗層。

鎢粉的顆粒細微性≤2微米，碳化硼粉的顆粒細微性≤2微米，鈷粉的顆粒 細微性≤3微米，碳化鎢粉的顆粒細微性≥0.8微米。脫脂燒結工藝處理過程中的燒結溫度為1230～1450℃。

按常規細微性選取噴塗粉末細微性區間，採用超音速火焰噴塗工藝製備塗層；其中，氧氣：56立方米/小時，煤油28升/分鐘，噴距380毫米，獲得含有微納米結構的碳化鎢塗層。測試表明，塗層納米相分佈均勻、失碳少，且塗層中包含納米碳化鎢，形成微納米結構塗層，具有較高的硬度和良好的韌性。