[發明專利]一種碳化鈦-碳化鎢合金涂層及其制備方法

在審

• 申請號: 201810896669.1
• 申請日: 2018-08-08
• 公開（公告）號: CN108950344A
• 公開（公告）日: 2018-12-07
• 發明（設計）人: 徐海東
• 申請（專利權）人: 徐海東
• 主分類號: C22C29/10
• 分類號: C22C29/10;C23C24/08
• 代理公司: 蘇州市港澄專利代理事務所(普通合伙) 32304
• 代理人: 馬麗麗

本發明公開了一種碳化鈦?碳化鎢合金涂層，所述碳化鈦?碳化鎢合金涂層包括作為硬質相的碳化鈦?碳化鎢混合物和作為粘結相的鐵、鎳，其中，按照質量百分比計，所述碳化鈦占50～60％，所述碳化鎢占25％，所述鐵占2.5～3.8％；所述碳化鈦?碳化鎢合金涂層還包括：碳0.5～1.2％，鉻0.8～1.5％，硅1.2～2％，鋁0.5～1.5％，余量為鎳和不可避免的雜質。本發明還公開了一種碳化鈦?碳化鎢合金涂層的制備方法。本發明中的碳化鈦?碳化鎢合金涂層中，粘結相與硬質相具有良好的潤濕性，該涂層具有強度高、可塑性好、耐磨損和耐腐蝕性能均較好等優點，并且具有較好的可加工性能。

技術領域

本發明涉及合金材料技術領域，特別是涉及一種碳化鈦-碳化鎢合金涂層及其制備方法。

背景技術

磨損是材料失效的原因之一。據相關數據統計，設備損壞和材料失效中有超過70％部分是由于磨損所致，每年全世界由于磨損所導致的直接和間接損失達到了數千億元。因此高強度、高致密度、耐腐蝕、耐磨損等綜合性能良好的結構部件成為了迫切需要。

TiC是過渡金屬碳化物中的一種具有面心立方結構的間隙相，具有高硬度、高熔點、低密度、熱穩定性以及燒結過程中晶粒長達趨勢小等特點，是新型硬質合金的開發的材料之一。以TiC作為硬質相的合金和鋼材相比具有鋼材無法比擬的高硬度、高耐磨性和淬透性，和一般硬質合金相比具有可機械加工、可熱處理和可焊接等優點。

但另一方面以TiC作為硬質相的合金性能上的好壞很大程度取決于粘結相溶化后對硬質相的潤濕性。在實際應用中，TiC硬質合金盡管有高硬度、高熔點、低密度、熱穩定性以及燒結過程中晶粒長達趨勢小等優點，但是由于粘結相的對其潤濕性差而限制了其發展。與之相反，WC則與粘結相有著良好的潤濕性，所以應用范圍反而更廣。針對這一情況，期望開發一種新型TiC-WC復合硬質相硬質合金，尋找能夠對TiC和WC都具有良好潤濕性的粘結相，使其兼有鋼材和硬質合金兩種材料的特點與長處。

為此，有必要針對上述問題，提出一種碳化鈦-碳化鎢合金涂層及其制備方法，其能夠解決現有技術中存在的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種碳化鈦-碳化鎢合金涂層及其制備方法，以克服現有技術中的不足。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種碳化鈦-碳化鎢合金涂層，所述碳化鈦-碳化鎢合金涂層包括作為硬質相的碳化鈦-碳化鎢混合物和作為粘結相的鐵、鎳，其中，按照質量百分比計，所述碳化鈦占50～60％，所述碳化鎢占25％，所述鐵占2.5～3.8％；所述碳化鈦-碳化鎢合金涂層還包括：碳0.5～1.2％，鉻0.8～1.5％，硅1.2～2％，鋁0.5～1.5％，余量為鎳和不可避免的雜質。

優選的，所述碳化鈦-碳化鎢合金涂層包括作為硬質相的碳化鈦-碳化鎢混合物和作為粘結相的鐵、鎳，其中，按照質量百分比計，所述碳化鈦占55～58％，所述碳化鎢占25％，所述鐵占3.3～3.8％；所述碳化鈦-碳化鎢合金涂層還包括：碳0.9～1.2％，鉻1.2～1.5％，硅1.5～2％，鋁1.1～1.5％，余量為鎳和不可避免的雜質。

優選的，所述碳化鈦占56％，所述鐵占3.5％。

優選的，所述不可避免的雜質不大于0.3％。

本發明還提供一種碳化鈦-碳化鎢合金涂層的制備方法，包括以下步驟：

(1)取按質量百分比計的組分：碳化鈦50～60％、碳化鎢25％、碳0.5～1.2％、鉻0.8～1.5％、硅1.2～2％、鋁0.5～1.5％、鐵2.5～3.8％、鎳余量，將前述組分混合物加入球磨機中濕磨至粉末粒度為1～2μm，得混合料漿；

(2)將上述混合料漿過濾、干燥，加入適量粘接劑，攪拌均勻，所得的糊劑狀混合物涂覆于基板表面，然后置于100～150℃的干燥箱中干燥2～3h，保溫10～15h，得到碳化鈦-碳化鎢合金涂層。