[发明专利]一种高强度高硬度表面防护用喷涂粉末及其应用方法

说明书

本发明公开了一种高强度高硬度表面防护用喷涂粉末及其应用方法，属于金属材料及粉末冶金领域。本发明的高强度高硬度表面防护用喷涂粉末，包含如下重量百分比的组分：铬60～65％，镍20～30％，钨8～15％，各组成的重量百分比之和为100％，同时还含有钴碳化钨粉末，钴碳化钨粉末的添加量为铬、镍、钨总重的0～5％。采用本发明的喷涂粉末进行材料表面防护可以在不降低防护性能的情况下，避免镀层硬脆易开裂带来的危害，同时极大的降低了电镀带来的污染问题，而且其应用工艺简单，成本低，易于推广。

技术领域

本发明属于金属材料及粉末冶金技术领域，更具体地说，涉及一种高强度高硬度表面防护用喷涂粉末及其应用方法。

背景技术

电镀铬作为材料表面防护的重要传统工艺，广泛应用于航天航空、钢铁工业、包装印刷以及造纸等领域，镀铬层硬度高、耐磨、耐蚀并能长期保持表面光亮，是保护关键零件部位磨损失效的重要技术，也常常用来修复破损部件。

但镀铬层在温度升高时其硬度会降低，故其工作温度较低，难以适应一些在较高温度下工作的零部件；而当需要相对较厚镀层时，镀铬沉积速度较慢，工艺周期较长；同时镀铬层内存在的微裂纹会使其产生开裂脱落，进而腐蚀基体；铬的中和作用，带来了许多环境污染问题，而且六价铬对人体有严重的危害；在电镀时，电镀溶液中会形成大量氢气，会将铬酸溶液带入空气中，产生酸雾，带有大量的致癌因子，可引发多种疾病。基于上述问题的严重性，已经在一定程度上制约了电镀铬技术的发展道路，在现今要求绿色发展的情况下，电镀铬技术显然难以再发展下去。

经检索，中国专利申请号为CN201510942012.0，申请日为2015年12月16日的申请案公开了一种用于内衬纸浅压纹的版辊及其制作工艺。该申请案包括以下步骤：首先选取经过热处理的Cr2系列冷轧辊用钢作为辊体，将辊体进行粗加工处理，使用万能磨床将粗加工处理后的辊体进行磨中高得到版辊，然后按设计好的图案进行激光雕刻，对激光雕刻后的版辊经过打磨、研磨，然后在版辊的表面镀一层铬，制得用于内衬纸浅压纹的版辊。采用该方案可以有效地在轧辊表面沉积镀铬层，但镀层易脱皮、镀层不光洁、效率慢等缺点，亟待改善。

发明内容

1.要解决的问题

本发明的目的在于克服现有电镀铬技术存在的所得镀层硬脆，易开裂，高温性能差，且电镀铬废液排放污染环境、对人体危害极大的不足，提供了一种高强度高硬度喷涂粉末及其应用方法。采用本发明的喷涂粉末进行材料表面防护可以在不降低防护性能的情况下，避免镀层硬脆易开裂带来的危害，同时极大的降低了电镀带来的污染问题，而且其应用工艺简单，成本低，易于推广。

2.技术方案

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

本发明的一种高强度高硬度表面防护用喷涂粉末，包含如下重量百分比的组分：铬60～65％，镍20～30％，钨8～15％，各组成的重量百分比之和为100％，同时还含有钴碳化钨粉末，钴碳化钨粉末的添加量为铬、镍、钨总重的0～5％。

更进一步的，包含如下重量百分比的组分：铬62～64％，镍24～28％，钨8～12％，各组成的重量百分比之和为100％，同时还含有钴碳化钨粉末，钴碳化钨粉末的添加量为铬、镍、钨总重的3～5％。

更进一步的，所述铬粉、镍粉、钨粉的粒径为100～150μm，钴碳化钨粉的粒径为15～45μm，钴碳化钨的成分为88WC-12Co。

更进一步的，所述喷涂粉末是将各原料经球磨处理得到。

更进一步的，所述球磨处理包括三个阶段：第一阶段为混料阶段，将铬粉、镍粉、钨粉混合均匀，球料比为3:1～5:1，转速为50～100pm，球磨时间为5～15min；第二阶段为机械合金化阶段，将混合均匀的铬粉、镍粉、钨粉进行高速球磨，转速为350～450pm，球磨时间为10～24h；第三阶段为混料阶段，加入钴碳化钨粉，转速为50～100pm，球磨时间为5～15min。