纳米碳化钨热喷涂技术之实践

热喷涂技术可以在工件表面迅速的制备一层防护涂层，赋予工件表面耐磨、耐蚀、减磨、封严等不同性能。碳化钨WC基金属陶瓷具有硬度高、韧性好等性能，被广泛应用 于航空航天、冶金、石化、机械等行业。

在工业应用方面，超音速火焰喷涂因其喷涂速度快、燃烧温度相对较低、碳化物脱碳少、涂层结合强度高，是目前最适合喷涂碳化钨 基金属陶瓷的方法。常见的热喷涂用碳化钨基金属陶瓷包括WC-12Co、WC-17Co、WC-10Co4Cr、WC-Cr3C2-Ni、WC-Ni等。

现有技术中的热喷涂纳米涂层，特别是碳化钨基涂层主要以纳米碳化钨为原料，采用超音速火焰喷涂或冷喷涂等工艺，控制喷涂工艺条件十分重要，这种涂层的制备方法包括：

1、选取钨粉、碳化硼粉、钴粉和碳化钨粉为制备喷涂粉末的原材料；其中，碳化硼粉占总重量的1.2～10％，钴粉占总重量的 8～25％，碳化钨粉占总重量的30～75％；将所述原材料混合均匀，采用胶粘团聚或喷雾干燥的方式造粒，再通过脱脂烧结工艺处理后获得喷涂粉末；

2、利用所获得的喷涂粉末，采用超音速火焰喷涂或冷喷涂工艺制备微纳米结构的碳化钨涂层。

钨粉的颗粒粒度≤2微米，碳化硼粉的颗粒粒度≤2微米，钴粉的颗粒 粒度≤3微米，碳化钨粉的颗粒粒度≥0.8微米。脱脂烧结工艺处理过程中的烧结温度为1230～1450℃。

按常规粒度选取喷涂粉末粒度区间，采用超音速火焰喷涂工艺制备涂层；其中，氧气：56立方米/小时，煤油28升/分钟，喷距380毫米，获得含有微纳米结构的碳化钨涂层。测试表明，涂层纳米相分布均匀、失碳少，且涂层中包含纳米碳化钨，形成微纳米结构涂层，具有较高的硬度和良好的韧性。

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