一种含氮化物热喷涂粉芯线材制造技术

一种含氮化物热喷涂粉芯线材，属于材料加工工程中的热喷涂领域，该发明专利技术主要应用于轴类、柱塞、造纸烘缸、水轮机、航空发动机叶片的的热喷涂修复。其具有较高的耐磨性能，根据目前研究表明，虽然现在对氮化物的耐磨性有所研究，但国内外尚未见有制备含氮化物粉芯丝材的专利报道。本发明专利技术为一种含氮化物热喷涂粉芯线材，其特征在于，所述的粉芯成分质量百分含量范围如下：氮化铬（ＣｒＮ）：２０～３５％；氮化硼（ＢＮ）：５～２０％；氮化钛（ＴｉＮ）：１５～２５％；７５＃硅铁：４～１２％；硼铁：１０～２０％；钛铁：３～１０％。用本发明专利技术研制的粉芯丝材制备的涂层，在工作温度高于１０００℃时，涂层应具有抗磨损性而不发生氧化现象，硬度高，ＨＶ０．１＞２０００；耐磨性好。

【技术实现步骤摘要】

属于材料加工工程中的热喷涂领域，该专利技术主要应用于轴类、柱塞、造纸烘缸、水轮机、航空发动机叶片的的热喷涂修复。
技术介绍
耐磨损性是热喷涂涂层的一项重要的工程性质。耐磨涂层用于一些具有相对运动 的磨损零件上，抵抗磨料磨损、粘着磨损和冲蚀磨损等。传统材料主要有碳化物涂层如WC、 Cr^，氧化物陶瓷涂层如A1203、 Ti02。 在< 55(TC的工作温度下，通常采用WC(其硬度为HV1780)作为耐磨硬质相，HVOF 工艺喷涂的CoCr-WC粉末，已经成功地应用于航空发动机等零部件，是镀硬铬的理想替代 涂层。 在550 90(TC的工作温度区间，通常采用Cr3C2(其硬度为HV1300)作为耐磨硬质相，它在金属型碳化物中抗氧化能力最强，常温硬度和高温硬度都相当高。 由此可见，传统的金属型碳化物和氧化物陶瓷其硬度偏低，抗氧化温度也不能超过IOO(TC ，不能适应现代工业更高的要求，而氮化物涂层可解决此类问题，表一种列出的是碳化物和氮化物的物理性能对比。 由表可见，同种元素氮化物的硬度和抗氧化温度都要高于对应的碳化物。氮化物 喷涂材料是21世纪最有前景的表面工程材料之一。 根据近几年的研究内同显示，含氮化物的热喷涂材料虽已引起了各研发人员的关 注，但含氮化物热喷涂粉芯线材的研制在国内、国外尚为见相关的专利及文献报道。 表1碳化物和氮化物性能对比硬度(HV)抗氧化温度('c)碳化物碳化硼4950800碳化铬1300900碳化鸭1780550氮化物氮化硼8000-90001500氮化铬1700~21001200氮化钛22001150
技术实现思路
本专利技术所要解决的问题是克服传统喷涂材料中存在的问题，提供一种含氮化物耐高温高耐磨热喷涂粉芯线材制备方法。 本专利技术所提供的含氮化物热喷涂粉芯线材，其特征在于，所述的药芯成分范围如 下3 氮化铬(CrN):喷涂涂层耐磨硬质相。质量百分含量为20 35%。 氮化硼(BN):喷涂涂层耐磨硬质相。质量百分含量为5 20%。 氮化钛(TiN):喷涂涂层耐磨硬质相。质量百分含量为15 25%。 75#硅铁向涂层过渡合金元素，脱氧。质量百分含量为4 12%。 硼铁向涂层过渡合金元素。质量百分含量为10 20%。 钛铁向涂层过渡合金元素，脱氧。质量百分含量为3 10%。 本专利技术的制备方法采用现有技术，包括以下步骤 第一步将轧钢带成U形，再向U形槽中加入占本专利技术粉芯线材总重20-50X的本 专利技术粉芯； 第二步将U形槽合口 ，使粉芯包裹其中，通过拉丝模，逐道拉拔、减径，最后使其 直径达到2. Omm，得到最终产品。附图说明 图1为药芯焊丝成形工艺示意图。 具体实施例方式所有实施例热喷涂粉芯线材都由被动拉拔式药芯焊丝成型机制出。 1.选用10X0.3(宽度为10mm，厚度为0. 3mm)的H08A冷轧钢带。先将其轧成U 形。取氮化铬粉末20克、氮化硼粉末20克、氮化钛25克、75#硅铁粉末12克、硼铁粉末20 克、钛铁粉末3克。(所取粉末的粒度为能通过60目的筛子)。将所取各种粉末放入混粉 机内混合10分钟，然后将混合粉末加入U形的H08A冷轧钢带槽中，填充率为20% 。将U形 槽合口，使药粉包裹其中。然后使其分别通过直径为3. 0mm、2. 6mm、2. 4mm、2. 2mm、2. Omm的 拉丝模，逐道拉拔、减径，最后使其直径达到2. Omm。喷涂电流150 200A，焊接电压15 20V，喷涂距离15 25厘米。涂层硬度及相对耐磨性见表二。 2.选用10X0.3(宽度为10mm，厚度为0. 3mm)的H08A冷轧钢带。先将其轧成U 形。取氮化铬粉末35克、氮化硼粉末5克、氮化钛23克、75#硅铁粉末10克、硼铁粉末17 克、钛铁粉末10克。(所取粉末的粒度为能通过60目的筛子)。将所取各种粉末放入混粉 机内混合10分钟，然后将混合粉末加入U形的H08A冷轧钢带槽中，填充率为25% 。将U形 槽合口，使药粉包裹其中。然后使其分别通过直径为3. 0mm、2. 6mm、2. 4mm、2. 2mm、2. Omm的 拉丝模，逐道拉拔、减径，最后使其直径达到2. Omm。喷涂电流150 200A，焊接电压15 20V，喷涂距离15 25厘米。涂层硬度及相对耐磨性见表二。 3.选用10X0.3(宽度为10mm，厚度为0. 3mm)的H08A冷轧钢带。先将其轧成U 形。取氮化铬粉末34克、氮化硼粉末19克、氮化钛15克、75#硅铁粉末4克、硼铁粉末19 克、钛铁粉末9克。(所取粉末的粒度为能通过60目的筛子)。将所取各种粉末放入混粉 机内混合10分钟，然后将混合粉末加入U形的H08A冷轧钢带槽中，填充率为30% 。将U形 槽合口，使药粉包裹其中。然后使其分别通过直径为3. 0mm、2. 6mm、2. 4mm、2. 2mm、2. Omm的 拉丝模，逐道拉拔、减径，最后使其直径达到2. Omm。喷涂电流150 200A，焊接电压15 20V，喷涂距离15 25厘米。涂层硬度及相对耐磨性见表二。4.选用10X0.3(宽度为10mm，厚度为0. 3mm)的H08A冷轧钢带。先将其轧成U4形。取氮化铬粉末32克、氮化硼粉末18克、氮化钛24克、75#硅铁粉末8克、硼铁粉末10 克、钛铁粉末8克。(所取粉末的粒度为能通过60目的筛子)。将所取各种粉末放入混粉 机内混合10分钟，然后将混合粉末加入U形的H08A冷轧钢带槽中，填充率为40% 。将U形 槽合口，使药粉包裹其中。然后使其分别通过直径为3. 0mm、2. 6mm、2. 4mm、2. 2mm、2. Omm的 拉丝模，逐道拉拔、减径，最后使其直径达到2. Omm。喷涂电流150 200A，焊接电压15 20V，喷涂距离15 25厘米。涂层硬度及相对耐磨性见表二。 表二所打硬度均采用HXD-1000数字式显微硬度计，载荷为100g，加载时间15s对 涂层取5点打硬度，最后得到该涂层的平均显微硬度值。 磨损实验采用匪-200磨损实验机进行实验。 将热喷涂粉芯线材喷涂在57mmX 25mmX 5mm的Q235钢板表面上，每种涂层取三个 试样，取其平均值作为最后的实验结果。磨损实验时，实验参数如下橡胶轮转速240转/ 分，橡胶轮直径178mm，橡胶轮硬度60(邵尔硬度)，载荷10Kg，磨损时间250s，橡胶轮转数约1000转，磨料40 70目的石英砂。材料的耐磨性能用磨损的失重量来衡量。在实验前、后，将试件放入盛有丙酮溶液的烧杯中，在超声波清洗仪中清洗3 5分钟，实验时 用Q235钢作为对比，对比件失重量与测量件失重量之比作为该试样的相对耐磨性。 表2各实施例涂层显微硬度与相对耐磨性 实施方法硬度(HV)相对耐磨性(e )12152.1431. 2522281. 4733. 5732365. 9836. 3242397. 3536. 68本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含氮化物热喷涂粉芯线材，属于材料加工工程中的热喷涂领域，该专利技术主要应用于轴类、柱塞、造纸烘缸、水轮机、航空发动机叶片的的热喷涂修复。其特征在于，所述的粉芯丝材外皮为Ｈ０８Ａ冷轧钢带，所述的粉芯线材药粉成分质量百分含量范围如下：　　氮化铬（ＣｒＮ）：２０～３５％。　　氮化硼（ＢＮ）：５～２０％。　　氮化钛（ＴｉＮ）：１５～２５％。　　７５＃硅铁：４～１２％。　　硼铁：１０～２０％。　　钛铁：３～１０％。

【技术特征摘要】
一种含氮化物热喷涂粉芯线材，属于材料加工工程中的热喷涂领域，该发明主要应用于轴类、柱塞、造纸烘缸、水轮机、航空发动机叶片的的热喷涂修复。其特征在于，所述的粉芯丝材外皮为H08A冷轧钢带...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡为峰，葛爽，
申请(专利权)人：北京赛亿表面工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]