CN108546899A - 一种耐磨靴涂层的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种耐磨靴涂层的制备方法,首先将钴粉、铬粉、碳化钨粉、粘结剂与水混合,制备成料浆后喷雾干燥,再将所得粉末与镍粉球磨、真空烧成后破碎筛分得到涂层粉末;最后采用等离子喷涂工艺将涂层粉末均匀的喷涂在耐磨靴表面。本发明的涂层配方加入了抗腐蚀的镍成分,大大增强了涂层的抗腐蚀性能;涂层粉末的制备工艺简单,制备的涂层粉末成分均匀、流动性好,能满足热喷涂的需求。本发明的喷涂工艺采用等离子喷涂技术,其涂层空隙少、粘合力强,由于控制了喷涂过程中基体温度,工件不会发生变形,大大增加了耐磨靴的防磨、抗腐蚀能力。保障了耐磨靴在腐蚀性介质以及高阻力的多重复杂工矿下正常工作。

Description

一种耐磨靴涂层的制备方法
技术领域
本发明属于材料表面强化技术领域,具体的涉及一种耐磨靴涂层的制备方法。
背景技术
造纸领域的压榨螺旋轴棱片经常受到浆料的摩擦,容易磨损,尤其是棱片迎浆面磨损程度更大。一般对其表面进行喷涂处理,但由于涂层材料耐腐蚀性差,使用寿命短,维修难度高,维修成本高。一种常见的方法是在压榨螺旋轴棱片表面点焊耐磨靴,以延长其使用寿命。目前采用的耐磨靴多采用不锈钢材质,其耐磨性差,使用寿命短。
发明内容
为了解决上述已有技术的不足,本发明的目的是:提供耐腐蚀、硬度高、涂层结合紧密的耐磨靴涂层。
本发明通过以下技术方案来实现:一种耐磨靴涂层的制备方法,包括以下步骤:
1)、将钴粉、铬粉和碳化钨粉末按照比例混合得到混合粉末,加入粘结剂与水后搅拌得到固含量为60%-75%的料浆;
所述混合粉末按照重量份数计包括:钴粉4-15份,铬粉1-10份,碳化钨粉70-90份;
所述粘接剂为聚乙二醇、环氧树脂、聚丙烯酸脂中的一种或多种;其加入质量分数为混合粉末的1%-10%;
2)、将所得料浆喷雾干燥后得到钴铬碳化钨复合粉末;
3)、将钴铬碳化钨复合粉末与镍粉按照比例加入球磨机,球磨1-20分钟后加入真空炉烧成;
所述镍粉粒径为50微米-150微米,加入质量分数为钴铬碳化钨复合粉末的15-30%;
4)、烧成后经破碎筛分得到涂层粉末;
5)、采用等离子喷涂工艺将涂层粉末均匀地喷涂在耐磨靴表面。
进一步的,所述步骤1中碳化钨粉末微观形貌为球形;其粒径为50微米-150微米。
进一步的,所述步骤1中钴粉与铬粉的粒径均为50-150微米。
进一步的,所述步骤3中真空烧结温度为1000℃-1100℃;烧结时间为1-10h。
进一步的,所述涂层粉末粒径为50微米-150微米。
进一步的,所述步骤5中等离子喷涂工艺参数为:电流80-100A,等离子气流量1-2L/min;保护气流量0.3-0.5L/min;送粉气流量1.8-2.5L/min。
进一步的,所述等离子喷涂设备的喷枪与工件之间距离为50mm-60mm。
进一步的,在喷涂过程中,喷涂工件温度≤80℃。
本发明的涂层配方加入了抗腐蚀的镍成分,大大增强了涂层的抗腐蚀性能;涂层粉末的制备工艺简单,可连续生产,且制备的涂层粉末成分均匀、流动性好,能满足热喷涂的需求。本发明的喷涂工艺采用等离子喷涂技术,其涂层空隙少、粘合力强,由于控制了喷涂过程中基体温度,工件不会发生变形,大大增加了耐磨靴的防磨、抗腐蚀能力。保障了耐磨靴在腐蚀性介质以及高阻力的多重复杂工矿下正常工作。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例1
一种耐磨靴涂层的制备方法,包括以下步骤:
1)、将15份钴粉、4份铬粉和81份碳化钨粉末混合,加入环氧树脂AB胶、聚乙二醇与水后搅拌得到固含量为60%的料浆;
其中,钴粉的平均粒径d50为50微米,铬粉的平均粒径d50为50微米,碳化钨粉的平均粒径d50为50微米;环氧树脂AB胶与聚乙二醇的加入总量为混合后粉末的5%。
2)、将所得料浆喷雾干燥后得到钴铬碳化钨复合粉末;
3)、将所得钴铬碳化钨复合粉末与镍粉按照比例加入球磨机进行干磨,球磨5分钟后加入真空炉烧成;
其中,镍粉的平均粒径d50为50微米,加入质量分数为钴铬碳化钨复合粉末的16%;
真空烧结温度为1100℃;烧结时间为5h;
4)、烧成后筛分;筛分后加入气流破碎机进行进一步破碎,破碎后再筛分得到涂层粉末;得到涂层粉末的平均粒径d50为50微米;
5)、采用等离子喷涂工艺将涂层粉末均匀地喷涂在耐磨靴表面,在喷涂前,将耐磨靴在200摄氏度下加热2h。
超音速喷涂工艺参数为:电流90A,等离子气流量1.8L/min;保护气流量0.5L/min;送粉气流量2.0L/min。等离子喷涂设备的喷枪与工件之间距离为50mm。在喷涂过程中,喷涂工件温度≤80℃。
与传统的无涂层耐磨靴相比,点焊了有涂层的耐磨靴的螺旋轴使用时间延长了30000h,洛氏硬度提高到了62HRC。
实施例2
一种耐磨靴涂层的制备方法,包括以下步骤:
1)、将5份钴粉、8份铬粉和87份碳化钨粉末混合,加入聚丙烯酸脂胶与水后搅拌得到固含量为70%的料浆;
其中,钴粉的平均粒径d50为100微米,铬粉的平均粒径d50为100微米,碳化钨粉的平均粒径d50为100微米,其微观形貌为球形;聚丙烯脂胶加入质量分数为混合粉末的5%;
2)、将所得料浆喷雾干燥、过筛后得到钴铬碳化钨复合粉末;
3)、将所得钴铬碳化钨复合粉末与镍粉按照比例加入球磨机进行干磨,球磨15分钟后加入真空炉烧成;
其中,镍粉的平均粒径d50为100微米,加入质量分数为钴铬碳化钨复合粉末的20%;
真空烧结温度为1000℃;烧结时间为10h;
4)、烧成后筛分;筛分后加入气流破碎机进行进一步破碎,破碎后再筛分得到涂层粉末;得到涂层粉末的平均粒径d50为100微米;
5)、采用等离子喷涂工艺将涂层粉末均匀地喷涂在耐磨靴表面。
超音速喷涂工艺参数为:电流80A,等离子气流量1L/min;保护气流量0.3L/min;送粉气流量1.0L/min。等离子喷涂设备的喷枪与工件之间距离为50mm。在喷涂过程中,喷涂工件温度≤80℃。
与传统的无涂层耐磨靴相比,点焊了有涂层的耐磨靴的螺旋轴使用时间延长了20000h,洛氏硬度提高到了60HRC。
实施例3
一种耐磨靴涂层的制备方法,包括以下步骤:
1)、将10份钴粉、4份铬粉和86份碳化钨粉末混合,加入环氧树脂AB胶与水后搅拌得到固含量为70%的料浆;
其中,钴粉的平均粒径d50为150微米,铬粉的平均粒径d50为150微米,碳化钨粉的平均粒径d50为150微米,其微观形貌为不规则形;环氧树脂AB胶的加入量为混合后粉末的10%。
2)、将所得料浆喷雾干燥、过筛后得到钴铬碳化钨复合粉末;
3)、将所得钴铬碳化钨复合粉末与镍粉按照比例加入球磨机进行干磨,球磨2分钟后加入真空炉烧成;
其中,镍粉的平均粒径d50为150微米,加入质量分数为钴铬碳化钨复合粉末的30%;
真空烧结温度为1050℃;烧结时间为10h;
4)、烧成后筛分;筛分后加入气流破碎机进行进一步破碎,破碎后再筛分得到涂层粉末;得到涂层粉末的平均粒径d50为150微米;
5)、采用等离子喷涂工艺将涂层粉末均匀地喷涂在耐磨靴表面。
超音速喷涂工艺参数为:电流100A,等离子气流量2L/min;保护气流量0.5L/min;送粉气流量2.5L/min。等离子喷涂设备的喷枪与工件之间距离为60mm。在喷涂过程中,喷涂工件温度≤80℃。
与传统的无涂层耐磨靴相比,点焊了有涂层的耐磨靴的螺旋轴使用时间延长了25000h,洛氏硬度提高到了60HRC。
以上所述仅为本发明的较佳实例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所做作的任何修改,等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种耐磨靴涂层的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)、将钴粉、铬粉和碳化钨粉末按照比例混合得到混合粉末,加入粘结剂与水后搅拌得到固含量为60%-75%的料浆;
所述混合粉末按照重量份数计包括:钴粉4-15份,铬粉1-10份,碳化钨粉70-90份;
所述粘接剂为聚乙二醇、环氧树脂、聚丙烯酸脂中的一种或多种;其加入质量分数为混合粉末的1%-10%;
2)、将所得料浆喷雾干燥后得到钴铬碳化钨复合粉末;
3)、将钴铬碳化钨复合粉末与镍粉按照比例加入球磨机,球磨1-20分钟后加入真空炉烧成;
所述镍粉粒径为50微米-150微米,加入质量分数为钴铬碳化钨复合粉末的15-30%;
4)、烧成后经破碎筛分得到涂层粉末;
5)、采用等离子喷涂工艺将涂层粉末均匀地喷涂在耐磨靴表面。
2.根据权利要求1所述的一种耐磨靴涂层的制备方法,其特征在于,所述步骤1中碳化钨粉末微观形貌为球形;其粒径为50微米-150微米。
3.根据权利要求1所述的一种耐磨靴涂层的制备方法,其特征在于,所述步骤1中钴粉与铬粉的粒径均为50-150微米。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种耐磨靴涂层的制备方法,其特征在于,所述步骤3中真空烧结温度为1000℃-1100℃;烧结时间为1-10h。
5.根据权利要求4所述的一种耐磨靴涂层的制备方法,其特征在于,所述涂层粉末粒径为50微米-150微米。
6.根据权利要求1所述的一种耐磨靴涂层的制备方法,其特征在于,所述步骤5中等离子喷涂工艺参数为:电流80-100A,等离子气流量1-2L/min;保护气流量0.3-0.5L/min;送粉气流量1.8-2.5L/min。
7.根据权利要求6所述的一种耐磨靴涂层的制备方法,其特征在于,所述等离子喷涂设备的喷枪与工件之间距离为50mm-60mm。
8.根据权利要求6或7所述的一种耐磨靴涂层的制备方法,其特征在于,在喷涂过程中,喷涂工件温度≤80℃。
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