[發明專利]一種含Ti(C,N)硬質相的強耐磨電弧噴涂絲材

無效

• 申請號: 200910078710.5
• 申請日: 2009-03-02
• 公開（公告）號: CN101492801A
• 公開（公告）日: 2009-07-29
• 發明（設計）人: 胡小海;曾德福
• 申請（專利權）人: 北京球冠科技有限公司
• 主分類號: C23C4/06
• 分類號: C23C4/06;C23C4/12;C22C32/00;C22C30/00;C22C1/05
• 代理公司: 北京市卓華知識產權代理有限公司
• 代理人: 申 率

技術領域

本發明涉及一種含Ti(C，N)硬質相的強耐磨電弧噴涂粉芯絲材，還涉及這種絲材的制備方法，該絲材主要可用于鍋爐三管等高溫高磨蝕環境下設施的表面防護。

技術背景

采用電弧熱噴涂制作燃煤鍋爐受熱面管(水冷壁管、過熱器管、再熱器管，簡稱鍋爐“三管”)的大面積防護涂層是一種經濟、有效的防護工藝，由于這些設施的工況環境惡劣，極易產生高溫沖蝕及腐蝕磨損，因此要求噴涂材料在高溫條件下依然具有很強的耐磨和抗腐蝕性能，并形成有效的防護涂層，目前人們提出了多種不同的噴涂用材料，但在耐磨和抗腐蝕等方面或多或少存在一些欠缺，因此有必要不斷開發出新的高性能的表面防護材料。

發明內容

為克服現有技術的上述缺陷，本發明提供了一種含Ti(C，N)硬質相的強耐磨電弧噴涂粉芯絲材，這種絲材經過超音速電弧噴涂形成的涂層同金屬基體的結合強度高，耐高溫和耐磨蝕性能好。

本發明實現上述目的的技術方案是：一種含Ti(C，N)硬質相的強耐磨電弧噴涂粉芯絲材，其粉芯由下列各粉芯原料混合而成，各粉芯原料占粉芯的質量百分比為：

Ti(C，N)粉：13-17％、Cr粉：16-20％、Cr₂C₃粉：17-23％、Ni粉：9-13％、Mo粉：1-3％、Si-Fe粉：15-17％、Mn-Fe粉：余量。

上述含Ti(C，N)硬質相的強耐磨電弧噴涂粉芯絲材的制備方法，包括下列步驟：

(1)按比例稱取各種粉芯原料；

(2)將粉芯原料混合；

(3)采用鋼帶包裹混合后的粉芯原料，形成粗絲材；

(4)將粗絲材逐級減徑，形成成品絲材。

本發明的有益效果是：由于本發明的粉芯原料配比得當，其中Ni、Mo具有良好的防腐能力，Ti(C，N)、Cr₂C₃等硬質相防腐效果極佳，Cr在選定范圍內具有不銹鋼的優異性能，而Fe、Ni、Mo的潤濕性好，經電弧噴涂特別是超音速電弧噴涂可以在金屬基材上形成連續致密的防護涂層。這種防護涂層具有Ti(C，N)基金屬陶瓷的組織結構和性能，并具備不銹鋼的特征，同傳統硬質合金相比，具有更高的硬度、紅硬性、耐磨性、抗月牙洼磨損能力和高溫化學穩定性，適應于鍋爐三管等高溫環境下金屬設施的表面防護，根據申請人的實驗，其技術指標為：適應溫度：1000℃以上，平均維氏硬度：900-1000HV_0.1、結合強度：≥50MPa。

具體實施方式

制備本發明絲材的具體方法是：

(1)按比例稱取各種粉芯原料，所述各種粉芯原料應呈粉狀，優選80-200目，可以采用市售的粉料，對于較粗的粉料可以通過球磨、氣流粉碎等方式實現所需的目數；

(2)將稱取的各種粉芯原料混合，可以依據現有技術對混合后的粉芯原料進行烘干，例如150度下烘干時間2小時左右；

(3)采用不銹鋼等鋼帶包裹混合后的粉芯原料，形成粗絲材，加粉系數(絲材中所述混合后的粉芯原料占絲材總重量的百分比)可以是25-48％，包裹前可以依據現有技術對鋼帶進行表調和烘干；

(4)采用拉拔或軋絲等方式將封閉后的粗絲材逐級減徑，形成所需直徑(例如φ2.0mm)的成品絲材；

(5)將成品絲材繞制成出廠所需的盤狀，經計量和包裝后形成可以出廠的產品。

上述各步驟中的各具體實施方式，不以其它各步驟的具體實施方式為前提。

所述Ti(C，N)粉占粉芯的優選質量百分比范圍是：14-16％，進一步的優選值是：15％。

所述Cr粉占粉芯的優選質量百分比范圍是：17-19％，進一步的優選值是：18％。

所述Cr₂C₃粉占粉芯的優選質量百分比范圍是：19-21％，進一步的優選值是：20％。

所述Ni粉占粉芯的優選質量百分比范圍是：10-12％，進一步的優選值是：11％。

所述Mo粉占粉芯的優選范圍是：1.5-2.5％，進一步的優選值是：2％。

所述Si-Fe粉占粉芯質量百分比的優選值是：16％。

上述各粉芯原料占粉芯質量百分比的優選范圍或優選值不受其它粉芯原料占粉芯質量百分比的影響.