碳化钨基热喷涂合金材料

硬面材料在表面工程中的应用是通过热喷涂等热工艺技术将其涂覆在金属或工件表面,从而提高表面耐磨损、抗冲击、耐高温、耐腐蚀等性能,显著延长工件使用寿命,节约大量的金属材料和生产成本。

碳化钨基热喷涂合金材料是一种用量最大、用途最广的硬面材料,也是支撑我国现代工业和现代国防的战略性基础材料之一。 它主要是在碳化钨中加入Co、Cr、Ni、Mo等金属所形成的WC基复合粉或WC基合金粉。

碳化钨基热喷涂图片

高温烧结是生产合金粉的关键技术之一,也是目前严重制约我国高品质合金粉规模化生产的瓶颈技术。传统的合金粉制备工艺是:将混合料粉末放在容器中进行长达几小时的高温加热,冷却后再经破碎处理获得。这种传统工艺由于加热时间太长,容易导致粉末晶粒大幅长大,最终影响喷涂层的耐磨性能。

为克服现在工艺的缺陷,有研究人员采用创新的方法制备碳化钨基热喷涂合金粉末,其主要内容包括有:

A、原料:采用脱脂后的碳化钨基混合料粉末为原料,其碳化钨基混合料粉末的脱脂温度为250‑600℃,混合料粉末粒度等级包括250‑150μm,150‑75μm,75‑38μm,38‑13μm;≤13μm;

B、烧结:采用立式金属粉末连续烧结炉制备碳化钨基合金粉末,该连续烧结炉上方设有水冷式进料管,碳化钨基混合料粉末原料从该水冷式进料管连续加入,以自由落体形式通过炉体加热区,在加热区被快速加热并快速完成烧结或合金化过程后继续下落到炉体冷却区,在冷却区快速冷却到工艺温度后从下方出料口连续落到炉体外的料桶中,实现将碳化钨基混合料粉末连续烧结成碳化钨基合金粉末。

制备工艺通过调节温度、加热区直径大小和高度、气体流量等参数以适用不同粒径、不同成分、不同性能指标的碳化钨基合金粉制备,所产的碳化钨基热喷涂粉具有晶粒尺寸相对稳定、可优化颗粒形貌和性能、实收率和松装密度高。