CN104264095A - 一种CBN-WC-10Co纳米涂层 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种CBN-WC-10Co纳米涂层，其组分及各组分的质量百分数为：CBN占20％-35％、WC占55％-68％、Co占3％-12％，所述各组分可采用超音速火焰喷涂工艺在12CrNi3A渗碳模具钢基体上制备CBN-WC-10Co纳米涂层。本发明所得的纳米材料优于传统涂层材料，具有硬度高、耐磨性好的特点，解决了现有碳化钨涂层耐磨性较差、耐腐蚀性较低的问题，改善了材料表面涂层的微观组织、结构，使碳化钨涂层硬度提高了50％，使碳化钨涂层弹性模量提高了8.5％-14.4％，从而整体提高材料表面的耐磨性能，对改善工件的综合力学性能有显著作用。

Description

一种CBN-WC-10Co纳米涂层
技术领域
本发明涉及热喷涂材料技术领域，具体说是一种CBN-WC-10Co纳米涂层。
背景技术
超音速火焰喷涂(HVOF)发展非常迅速。从1982年美国的James.A.Browning开发出第一代超音速火焰喷涂装置Jet Kote I以来,仅10余年,HVOF工艺及装置取得了长足的进展,其优异的涂层质量及与自动控制系统的结合使用,使该工艺从问世之初的仅用于飞行发动机零部件耐磨层喷涂,发展到航空、冶金、纺机、汽车、铁路等领域的大量应用,代表了现代热喷涂技术发展的方向。HVOF技术在带来显著社会效益的同时也具有显著的经济效益。据市场估计,目前全球每年超音速火焰喷涂服务费已达2.1亿美元,预计到2015年,HVOF工艺将在热喷涂业拥有25％的市场,占据喷涂业第二的位置。
喷涂粉末在整个热喷涂材料中占据十分重要的地位。热喷涂合金粉末包括镍基、铁基和钴基合金粉，按不同的涂层硬度，分别应用于机械零部件的修理和防护，随着热喷涂，尤其是超音速火焰喷涂技术的应用范围不断扩大，针对不同工件和不同喷涂要求，人们需要多种多样的喷涂粉末。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提供一种CBN-WC-10Co纳米涂层。
本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
一种CBN-WC-10Co纳米涂层，其组分及各组分的质量百分数为：CBN占20％-35％、WC占55％-68％、Co占3％-12％，所述各组分的最佳质量百分比为：CBN占28％、WC占64％、Co占8％。
所述CBN即立方氮化硼，是仅次于金刚石的第二硬材料，具有良好的物理、化学性能，弹性模量与金刚石接近，热稳定性比金刚石高，由CBN、WC和Co制成的CBN-WC-10Co纳米涂层的相对密度可达94.2％，弥散立方氮化硼颗粒与纳米涂层基体之间没有明显的间隙。
所述CBN-WC-10Co纳米涂层的抗弯强度为750MPa，WC的平均晶粒尺寸为400nm得到组织结构均匀、力学性能优良的CBN-WV-10Co纳米涂层，摩擦系数稳定性变好,CBN-WV-10Co纳米涂层涂层耐磨性好,摩擦系数小，硬度最高可达HRC74，密度可达11.6g/cm3,喷涂厚度可达1毫米。
所述CBN-WC-10Co纳米涂层可采用超音速火焰喷涂工艺在12CrNi3A渗碳模具钢基体上制备CBN-WC-10Co纳米涂层。
本发明的有益效果是：本发明所得的纳米材料优于传统涂层材料，具有硬度高、耐磨性好的特点，适用于超音速火焰喷涂，致密度可达0.82，适合多种钢材比如：2Cr13、4Cr13、9Cr18、4Cr5W2VSi、8Cr3等，还可喷涂一些对硬度要求比较高的工件或工具钢表面处理，以提高工件表面硬度和耐磨性，解决了现有碳化钨涂层耐磨性较差、耐腐蚀性较低的问题，改善了材料表面涂层的微观组织、结构，使涂层硬度提高了50％，使涂层弹性模量提高了8.5％-14.4％，从而整体提高材料表面的耐磨性能，对改善工件的综合力学性能有显著作用，与传统合金材料相比有很大进步。
具体实施方式
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。
实施例一：
一种CBN-WC-10Co纳米涂层，其组分及各组分的质量百分数为：CBN占20％、WC占68％、Co占12％；
所述CBN-WC-10Co纳米涂层可采用超音速火焰喷涂工艺在12CrNi3A渗碳模具钢基体上制备CBN-WC-10Co纳米涂层；
CBN-WC-10Co纳米涂层的工件与20Cr钢基体的性能对比实验结果见表1；
CBN-WC-10Co纳米涂层的工件与20Cr钢基体的摩擦磨损性能实验结果见表2。
实施例二：
一种CBN-WC-10Co纳米涂层，其组分及各组分的质量百分数为：CBN占28％、WC占64％、Co占8％；
所述CBN-WC-10Co纳米涂层可采用超音速火焰喷涂工艺在12CrNi3A渗碳模具钢基体上可制备CBN-WC-10Co纳米涂层；
CBN-WC-10Co纳米涂层的工件与20Cr钢基体的性能对比实验结果见表1；
CBN-WC-10Co纳米涂层的工件与20Cr钢基体的摩擦磨损性能实验结果见表3。
实施例三：
一种CBN-WC-10Co纳米涂层，其组分及各组分的质量百分数为：CBN占26％、WC占66％、Co占8％；
所述CBN-WC-10Co纳米涂层可采用超音速火焰喷涂工艺在12CrNi3A渗碳模具钢基体上可制备CBN-WC-10Co纳米涂层；
CBN-WC-10Co纳米涂层的工件与20Cr钢基体的性能对比实验结果见表1；
CBN-WC-10Co纳米涂层的工件与20Cr钢基体的摩擦磨损性能实验结果见表4。
所述CBN-WC-10Co纳米涂层可采用超音速火焰喷涂工艺在12CrNi3A渗碳模具钢基体上制备CBN-WC-10Co纳米涂层。
表1 CBN-WC-10Co纳米涂层的工件与20Cr钢基体的性能对比实验结果：
由实验数据可得，CBN-WC-10Co纳米涂层能有效降低工件表面的孔隙率，明显提高工件表面的结合强度，并能大幅度提高工件表面的显微硬度。
表2 CBN-WC-10Co纳米涂层的工件与20Cr钢基体的摩擦磨损性能对比实验结果：
组别 测试前(g) 测试后(g) 损失(mg)
实施例一 68.2458 68.2451 0.7
对照组 71.9784 71.9671 11.3
表3 CBN-WC-10Co纳米涂层的工件与20Cr钢基体的摩擦磨损性能对比实验结果：
组别 测试前(g) 测试后(g) 损失(mg)
实施例二 76.3592 76.3588 0.4
对照组 69.8745 69.8602 14.3
表4 CBN-WC-10Co纳米涂层的工件与20Cr钢基体的摩擦磨损性能对比实验结果：
组别 测试前(g) 测试后(g) 损失(mg)
实施例三 66.2563 66.2554 0.9
对照组 74.3658 74.3532 12.6
由表2至表4可见，CBN-WC-10Co纳米涂层能显著降低工件的表面摩擦磨损量，保证工件的持久耐磨性，大幅度延长工件的使用寿命。
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。

Claims (2)

1.一种CBN-WC-10Co纳米涂层，其特征在于：其组分及各组分的质量百分数为：CBN占20％-35％、WC占55％-68％、Co占3％-12％。
2.根据权利要求1所述的一种CBN-WC-10Co纳米涂层，其特征在于：所述各组分的最佳质量百分比为：CBN占28％、WC占64％、Co占8％。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109576635A (zh) * 2018-12-18 2019-04-05 郑州立佳热喷涂机械有限公司 一种耐火砖模具的耐磨涂层的喷涂方法
CN110062861A (zh) * 2016-12-07 2019-07-26 H.E.F.公司 摩擦片、包括这种摩擦片的机械系统和实施方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4342595A (en) * 1979-12-17 1982-08-03 United Technologies Corporation Cubic boron nitride and metal carbide tool bit

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4342595A (en) * 1979-12-17 1982-08-03 United Technologies Corporation Cubic boron nitride and metal carbide tool bit

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
史晓亮等: ""立方氮化硼-碳化钨-钴复合材料制备工艺的改进"", 《机械工程材料》 *
赵辉等: ""HVOF喷涂纳米结构WC-12Co涂层的抗汽蚀性能"", 《武汉理工大学学报（交通科学与工程版）》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110062861A (zh) * 2016-12-07 2019-07-26 H.E.F.公司 摩擦片、包括这种摩擦片的机械系统和实施方法
CN110062861B (zh) * 2016-12-07 2022-05-13 H.E.F.公司 摩擦片、包括这种摩擦片的机械系统和实施方法
CN109576635A (zh) * 2018-12-18 2019-04-05 郑州立佳热喷涂机械有限公司 一种耐火砖模具的耐磨涂层的喷涂方法

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