[发明专利]H13钢表面超音速火焰喷涂高硬度耐磨损的WC-17Co金属陶瓷涂层

说明书

本发明公开了一种H13钢表面超音速火焰喷涂高硬度耐磨损的WC‑17Co金属陶瓷涂层。所述金属陶瓷涂层的制备方法包括如下步骤：采用超音速火焰喷涂将金属陶瓷粉末喷涂于基体的表面，即得到所述金属陶瓷涂层；所述金属陶瓷粉末为碳化钨基陶瓷粉末；所述金属陶瓷粉末为WC‑17Co陶瓷粉末。本发明金属陶瓷涂层的制备方法，原料廉价、普通，工艺简单、成本低，生产效率高，利于工业化生产。本发明WC‑17Co金属陶瓷涂层可达到强化H13钢基体表面的作用，从而延长采用H13制备的各种型材模具的使用寿命，如热作模具。

技术领域

本发明涉及一种H13钢表面超音速火焰喷涂高硬度耐磨损的WC-17Co金属陶瓷涂层。

背景技术

H13钢(4Cr5MoSiV1)具有良好的红硬性、较高的韧性和优良抗热疲劳性能等，因而广泛应用于热锻模、热挤压模、压铸模以及等温锻造模具等。然而，H13钢最大的缺点是硬度低、耐磨损性能差，致使模具使用寿命较短。鉴于H13模具的主要失效形式是表面磨损，从节省减排，充分发挥材料性能潜力和最大经济效益出发，对H13钢模具进行表面强化处理，是综合改善H13钢模具使用寿命的关键。

发明内容

本发明的目的是提供一种WC-17Co金属陶瓷涂层，采用超音速火焰喷涂制备，能够增强H13钢表面的高硬度耐磨损性能，解决了H13钢在工作过程中的磨损失效问题。

本发明所提供的金属陶瓷涂层的制备方法，包括如下步骤：

采用超音速火焰喷涂将金属陶瓷粉末喷涂于基体的表面，即得到所述金属陶瓷涂层。

上述的制备方法中，所述金属陶瓷粉末可为碳化钨基陶瓷粉末。

上述的制备方法中，所述金属陶瓷粉末具体可为WC-17Co陶瓷粉末，即WC的质量百分含量为83％、Co的质量百分含量为17％的陶瓷粉末。

上述的制备方法中，所述金属陶瓷粉末的粒径可为15～45μm。

上述的制备方法中，所述超音速火焰喷涂的条件如下：

空气流量为40～50L/min，具体可为40L/min、45L/min或50L/min，氧气流量为35～45L/min，具体可为35L/min、40L/min或45L/min，丙烷流量为36～40L/min，具体可为36L/min、38L/min或40L/min，送粉量为40～45g/min，具体可为45g/min，喷涂距离为230～330mm，具体可为230mm、280mm或330mm。

上述的制备方法中，所述超音速火焰喷涂之前，所述方法还包括对所述基体的表面喷丸处理的步骤，以提高所述基体与超音速火焰喷涂涂层(金属陶瓷涂层)的结合强度；

所述喷丸处理采用陶瓷丸，其条件如下：

喷嘴与所述基体的距离为200mm，喷丸强度为0.2～0.5mmA，喷射角度为90°，覆盖率为100％。

上述的制备方法中，所述基体具体可为H13钢。

上述的制备方法中，所述喷丸处理之前，所述方法还包括利用超声波清洗机清洗所述基体表面的步骤，以便于去除所述基体表面的油污；

所述清洗步骤采用的溶液为乙醇或丙酮。

上述方法制备的金属陶瓷涂层也属于本发明的保护范围。

本发明提供的金属陶瓷涂层能够增强模具钢表面的耐磨损性能，如H13钢。

本发明具有如下有益效果：

(1)本发明金属陶瓷涂层的显微硬度高；

(2)本发明金属陶瓷涂层的摩擦系数低，耐磨性能良好；