[發明專利]一種含氮化物熱噴涂粉芯線材

有效

• 申請號: 200810224807.8
• 申請日: 2008-10-22
• 公開（公告）號: CN101724805A
• 公開（公告）日: 2010-06-09
• 發明（設計）人: 胡為峰;葛爽
• 申請（專利權）人: 北京賽億表面工程技術有限公司
• 主分類號: C23C4/10
• 分類號: C23C4/10;C23C4/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

屬于材料加工工程中的熱噴涂領域，該發明主要應用于軸類、柱塞、造紙烘缸、水輪機、航空發動機葉片的的熱噴涂修復。

背景技術

耐磨損性是熱噴涂涂層的一項重要的工程性質。耐磨涂層用于一些具有相對運動的磨損零件上，抵抗磨料磨損、粘著磨損和沖蝕磨損等。傳統材料主要有碳化物涂層如WC、Cr₃C₂，氧化物陶瓷涂層如Al₂O₃、TiO₂。

在<550℃的工作溫度下，通常采用WC(其硬度為HV1780)作為耐磨硬質相，HVOF工藝噴涂的CoCr-WC粉末，已經成功地應用于航空發動機等零部件，是鍍硬鉻的理想替代涂層。

在550～900℃的工作溫度區間，通常采用Cr₃C₂(其硬度為HV1300)作為耐磨硬質相，它在金屬型碳化物中抗氧化能力最強，常溫硬度和高溫硬度都相當高。

由此可見，傳統的金屬型碳化物和氧化物陶瓷其硬度偏低，抗氧化溫度也不能超過1000℃，不能適應現代工業更高的要求，而氮化物涂層可解決此類問題，表一種列出的是碳化物和氮化物的物理性能對比。

由表可見，同種元素氮化物的硬度和抗氧化溫度都要高于對應的碳化物。氮化物噴涂材料是21世紀最有前景的表面工程材料之一。

根據近幾年的研究內同顯示，含氮化物的熱噴涂材料雖已引起了各研發人員的關注，但含氮化物熱噴涂粉芯線材的研制在國內、國外尚為見相關的專利及文獻報道。

表1碳化物和氮化物性能對比

發明內容

本發明所要解決的問題是克服傳統噴涂材料中存在的問題，提供一種含氮化物耐高溫高耐磨熱噴涂粉芯線材制備方法。

本發明所提供的含氮化物熱噴涂粉芯線材，其特征在于，所述的藥芯成分范圍如下：

氮化鉻(CrN)：噴涂涂層耐磨硬質相。質量百分含量為：20～35％。

氮化硼(BN)：噴涂涂層耐磨硬質相。質量百分含量為：5～20％。

氮化鈦(TiN)：噴涂涂層耐磨硬質相。質量百分含量為：15～25％。

75#硅鐵：向涂層過渡合金元素，脫氧。質量百分含量為：4～12％。

硼鐵：向涂層過渡合金元素。質量百分含量為：10～20％。

鈦鐵：向涂層過渡合金元素，脫氧。質量百分含量為：3～10％。

本發明的制備方法采用現有技術，包括以下步驟：

第一步：將軋鋼帶成U形，再向U形槽中加入占本發明粉芯線材總重20—50％的本發明粉芯；

第二步：將U形槽合口，使粉芯包裹其中，通過拉絲模，逐道拉拔、減徑，最后使其直徑達到2.0mm，得到最終產品。

附圖說明

圖1為藥芯焊絲成形工藝示意圖。

具體實施方式

所有實施例熱噴涂粉芯線材都由“被動拉拔式藥芯焊絲成型機”制出。

1.選用10×0.3(寬度為10mm，厚度為0.3mm)的H08A冷軋鋼帶。先將其軋成U形。取氮化鉻粉末20克、氮化硼粉末20克、氮化鈦25克、75#硅鐵粉末12克、硼鐵粉末20克、鈦鐵粉末3克。(所取粉末的粒度為能通過60目的篩子)。將所取各種粉末放入混粉機內混合10分鐘，然后將混合粉末加入U形的H08A冷軋鋼帶槽中，填充率為20％。將U形槽合口，使藥粉包裹其中。然后使其分別通過直徑為：3.0mm、2.6mm、2.4mm、2.2mm、2.0mm的拉絲模，逐道拉拔、減徑，最后使其直徑達到2.0mm。噴涂電流150～200A，焊接電壓15～20V，噴涂距離15～25厘米。涂層硬度及相對耐磨性見表二。

2.選用10×0.3(寬度為10mm，厚度為0.3mm)的H08A冷軋鋼帶。先將其軋成U形。取氮化鉻粉末35克、氮化硼粉末5克、氮化鈦23克、75#硅鐵粉末10克、硼鐵粉末17克、鈦鐵粉末10克。(所取粉末的粒度為能通過60目的篩子)。將所取各種粉末放入混粉機內混合10分鐘，然后將混合粉末加入U形的H08A冷軋鋼帶槽中，填充率為25％。將U形槽合口，使藥粉包裹其中。然后使其分別通過直徑為：3.0mm、2.6mm、2.4mm、2.2mm、2.0mm的拉絲模，逐道拉拔、減徑，最后使其直徑達到2.0mm。噴涂電流150～200A，焊接電壓15～20V，噴涂距離15～25厘米。涂層硬度及相對耐磨性見表二。