[發(fā)明專利]一種添加Ti元素的WC?Fe基復合涂層及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710303143.3
• 申請日: 2017-05-03
• 公開（公告）號: CN107059001A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發(fā)明（設計）人: 杜曉東;鐘一鳴;吳剛;金紹彤;葛海濤;雷璇璇;陸雨
• 申請（專利權）人: 合肥工業(yè)大學
• 主分類號: C23C24/10
• 分類號: C23C24/10
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司34101
• 代理人: 喬恒婷

1.一種添加Ti元素的WC-Fe基復合涂層，其特征在于其原料及配比構成如下：

WC粉 8～14％

Ti粉 5～15質量份

鐵基自溶性合金粉 85～95質量份

余量。

2.根據權利要求1所述的復合涂層，其特征在于：

所述鐵基自溶性合金粉為C、Cr、B、Si、Fe及其它金屬和非金屬元素；

所述其它金屬和非金屬元素包括Ni、Nb、V、Zr、RE、N、H、O、Al、Cu、Co、Ta、Mg、Ca、Zn、K、Y、Sn、Pb、Ba中的一種或多種。

3.根據權利要求1所述的復合涂層，其特征在于：

WC粉的粒徑為80～200目，Ti粉的粒徑為100～300目，鐵基自溶性合金粉的粒徑為50～150目。

4.一種權利要求1所述的添加Ti元素的WC-Fe基復合涂層的制備方法，其特征在于：是以碳素鋼或合金鋼為涂層基材，鐵基自溶性合金粉為涂層粘接材料，Ti粉與鐵基自溶性合金粉混合后在熔覆時同步添加，WC粉作為增強相采用后送粉方式添加，制備出具有復合增強相的熔覆涂層。

5.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于包括如下步驟：

步驟1：備料

將鐵基自溶性合金粉和Ti粉用混料機混合2～8h，獲得混合均勻的混合粉料；WC粉末使用球形鑄造WC顆粒粉末；鋼基材使用含碳量0.2-0.7wt％的碳素鋼或合金鋼；

步驟2：前處理

對混合粉料以及WC粉進行干燥預處理以除去其中的水分，干燥溫度為70～150℃，干燥時間為3～20h；

利用噴砂機對鋼基材的表面進行噴砂處理，并用打磨機去除鋼基材表面的銹跡和油污，然后用酒精進行超聲波清洗，最后于60～120℃干燥處理2～10h；

步驟3：等離子熔覆

將前處理后的混合粉料加入等離子機送粉罐，WC粉加入后送粉罐中，進行等離子熔覆；

步驟4：退火

將等離子熔覆后的鐵基工件進行退火處理，將鐵基工件裝在鐵箱中，并用鑄鐵鐵硝覆蓋密封加熱到680～780℃，保溫2～4h；

步驟5：后處理

對退火后的鐵基工件用酒精進行超聲波清洗，去除表面污垢，然后于60～120℃干燥處理2～10h。

6.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于：

步驟3中，等離子熔覆參數為：熔覆所使用氣體為氬氣，工作氣壓力0.2～0.3MPa，冷卻水壓力0.1～0.2MPa，熔覆電流100～130A，混合粉料送粉量為8～14g/min，后送粉電壓6～12V，熔覆掃描速度為50～150mm/min，離子氣流為300～800L/h，保護氣流為800～1000L/h，送粉氣流為300～800L/h，熔覆噴嘴與鐵基表面距離為8～14mm。