[发明专利]一种WC-CBN纳米涂层及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及再制造工程技术领域，具体是一种WC-CBN纳米涂层及其制备方法。

背景技术

再制造是指将废旧汽车零部件、工程机械、机床等进行专业化修复的批量化生产过程，再制造产品达到与原有新品相同的质量和性能，是循环经济“再利用”的高级形式。与制造新品相比，再制造产品可节省成本50％，节能60％，节材70％，几乎不产生固体废物。所以再制造产业前景广阔。

对于旧零部件，常使用喷涂的方法在对应零件的表面进行喷涂，喷涂后的零部件的性能得到了进一步的改善，实现了再利用，从而避免了浪费，节省了成本。但是，现有的涂层存在着耐磨性较差、耐腐蚀性较低的问题，使用寿命较短，影响到基体的正常使用，且频繁的更换基体费时费力，多次的返修成本较高，影响到工厂的生产效益。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种WC-CBN纳米涂层及其制备方法。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种WC-CBN纳米涂层，包括以下组分：WC、CBN、助剂和微量元素，所述各组分所占的质量百分数如下：

WC为21％～40％，CBN为57％～76％，助剂为2％和微量元素为1％。

所述微量元素包括Gr、C、Cr、Si、B、Fe。

所述助剂为CaF₂，由于材料韧性比较高、硬度稍差，所以添加了助剂2％CaF₂来提高硬度，硬度可提高44％，并使韧性得到很大的增强。

一种WC-CBN纳米涂层的制备方法，所述步骤为：先对WC、CBN材料采用溶胶-凝胶法再加入催化剂，经充分混合后制得纳米球，再采用活性剂保护法混合了微量元素和助剂制得纳米粉末，最后利用等离子喷涂设备喷涂在基体表面形成涂层。

本发明的有益效果是：本发明解决了传统涂层耐磨性较差、耐腐蚀性较低的问题，改善了材料表面涂层的微观组织、结构，使涂层硬度提高了44％，韧性提高80％，弹性模量提高了8.5％～14.4％，从而整体提高材料表面的耐磨性能、韧性，同时也对提高改善性的综合力学性能有显著的作用。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本发明进一步阐述。

实施例一：

一种WC-CBN纳米涂层，包括以下组分：WC、CBN、助剂和微量元素，所述各组分所占的质量百分数如下：

WC为21％，CBN为76％，助剂为2％和微量元素为1％。

所述微量元素包括Gr、C、Cr、Si、B、Fe。

所述助剂为CaF₂。

一种WC-CBN纳米涂层的制备方法，所述步骤为：先对WC、CBN材料采用溶胶-凝胶法再加入催化剂，经充分混合后制得纳米球，再采用活性剂保护法混合了微量元素和助剂制得纳米粉末，最后利用等离子喷涂设备喷涂在基体表面形成涂层。

实施例二：

一种WC-CBN纳米涂层，包括以下组分：WC、CBN、助剂和微量元素，所述各组分所占的质量百分数如下：

WC40％，CBN57％，助剂2％和微量元素1％。

所述微量元素包括Gr、C、Cr、Si、B、Fe。

所述助剂为CaF₂。

一种WC-CBN纳米涂层的制备方法与实施例一相同。

实施例三：

一种WC-CBN纳米涂层，包括以下组分：WC、CBN、助剂和微量元素，所述各组分所占的质量百分数如下：

WC30％、CBN67％、助剂2％和微量元素1％。

所述微量元素包括Gr、C、Cr、Si、B、Fe。

所述助剂为CaF₂。

一种WC-CBN纳米涂层的制备方法与实施例一相同。

实施例四：

一种WC-CBN纳米涂层，包括以下组分：WC、CBN、助剂和微量元素，所述各组分所占的质量百分数如下：

WC35％、CBN62％、助剂2％和微量元素1％。

所述微量元素包括Gr、C、Cr、Si、B、Fe。

所述助剂为CaF₂。

一种WC-CBN纳米涂层的制备方法与实施例一相同。