喷涂用碳化钨复合粉末制法

目前,碳化钨或碳化二钨是常用的金属陶瓷耐磨材料,在热喷涂领域,以碳化钨或碳化二钨为硬质耐磨相的金属陶瓷喷涂材料广泛应用于各种耐磨工况条件下。

但在热喷涂或喷焊过程中,由于喷涂温度较高,碳化钨易分解生成碳化二钨,进而由于周围金属粘结相的存在而生成η相(Co3W3C、Co6W6C等),η相不仅降低了涂层的硬度还严重降低了涂层的韧性,η相的生成是由于碳在金属中的扩散引起,如何抑制碳在喷涂或喷焊中的扩散成为提高涂层韧性的关键。

有学者提出了一种碳化钨和钨的复合粉末及其制备方法,可在碳化钨表面形成一层连续稳定的金属钨层,在喷涂或喷焊过程中防止η相的生成,有效提高涂层的韧性,其过程如下:

1、将碳化钨粉末至于惰性气体环境下;所述惰性气体为氮气或氩气。

2、然后通入摩尔比为1~5%的氧气,并加热至300~800℃,保温5~30分钟,使得碳化钨表面脱碳形成钨和氧化钨的混合物;

3、通入氢气作为还原剂,通入量为0.5~4m3/h,并加热至600~800℃,保温 1~2小时;在该步骤中,该氢气也可用其他还原性气体代替,如分解氨、一氧化碳等。

4、最后再加热至1100~1500℃,保温10~30分钟,获得表面为钨的碳化钨复合粉末,钨层厚度约为 0.3微米。        

制备方法的中心是通过在碳化钨(或碳化二钨)表面生成一层钨层,形 成碳化钨/钨的复合粉末,并以此为喷涂、喷焊原材料,以解决碳化钨(或碳化二钨)在 热喷涂、喷焊过程中易生成η相的问题,,有效提高涂层的韧性。

 

 

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