在碳化钨中，碳原子嵌入钨金属晶格的间隙，并不破坏原有金属的晶格，形成填隙固溶体，因此也称填隙（或插入）化合物。碳化钨可由钨和碳的混合物高温加热制得，氢气或烃类的存在能加速反应的进行。若用钨的含氧化合物进行制备，产品最终必须在1500℃进行真空处理, 以除去碳氧化合物。碳化钨适宜在高温下进行机械加工，可制作切削工具、窑炉的结构材料、喷气发动机、燃气轮机、喷嘴等。
图（1）喷涂碳化钨涂层专用的北京耐默JP8000设备
钨与碳的另一个化合物为碳化二钨，化学式为 W2C，熔点为2860℃，沸点6000℃,相对密度。其性质、制法、用途同碳化钨。.
采用HVOF喷涂钴基炭化钨合金粉末或镍基炭化钨合金粉末还有铬基炭化钨合金粉末硬度可以达到HV1200耐高温850度,使阀门零部件,耐磨损、耐腐蚀、耐高温、抗氧化。超过手工堆焊、渡铬、渗碳、调质、工艺，可使生产效率提高2倍以上，生产费用降低50%以上，使用寿命可延长数十倍。
图（2）采用JP8000喷涂碳化钨涂层后的零件
图（3）碳化钨涂层磨加工后
碳化钨涂层喷涂零部件实例：闸板、阀座、阀心、柱塞、球体、法兰、阀杆
超音速JP8000 WC-17C0喷涂的作用及特点
一、喷涂原理
采用高温热源，使粉末材料熔化，高速喷涂到工作表面，形成具有特殊性能涂层的工艺。
二、应用领域
耐磨、防腐、隔热、造纸；铁路、机械、汽车、钢铁、石油、化工、印刷、航空航天、电力煤碳。
三、作用及特点
1、应用热喷涂工艺，可以针对材料机件表面性能不同要求，采用相应的材料，使喷涂后的机件表面性能发生大的转变。
2、可使工件获得极好的耐磨耐腐、耐热隔热，绝缘等基材不具备的特性，延长使用寿命数倍至数十倍。
3、在节省大量优质材料的同时，发挥出常规及其它特殊省处理不可比拟的优良性能。
4、由于工件获得优越使用性能，可节省材料及零配件库存量，大大降低停机率，提高经济效益。
HV80型 JP-5000超音速火焰喷涂系统 上海楚越机械设备有限公司 上海市浦东新区栖山路465号鼎隆大厦804室电话：21- 6855 2091/2/3 传真：21- 6853 5408 邮编：200135 https://www.doczj.com/doc/d94505218.html, E-mail: info@https://www.doczj.com/doc/d94505218.html,
1. HV80型HVOF喷涂系统 AMT公司80系列喷涂系统操作灵活、性能可靠、性价比高，经市场的不断验证，该系统已被公认为应用成功、价位合理的喷涂系统。 HV80型HVOF喷涂系统操作界面友好、维护方便，并具有高度的灵活性和可重复性，故尤其适合生产车间及大批量生产时使用。 HV80型HVOF喷涂系统平台（例图） 1.1 HV80型HVOF控制模块 HV80控制模块适用于氧气-煤油燃烧系统的喷 涂过程控制。 HV80控制系统可应用于各种独立操作的 HVOF版本的送粉器，包括客户已有的任何 HVOF类型的送粉器。通过HV80控制模块可 直接控制送粉开/关。 经过严格的设计，HV80控制模块界面友好， 需要极少维护。其中，煤油和氧气的流量通过 浮子流量计来手动调节。 根据客户的需要，HV80控制模块可以集成控
制热交换器、喷涂工装设备、抽风除尘系统及送粉器等设备。 HV80控制模块配备有系统所必须的安全装置，如逆火防止阀等。控制模块还包含高压点火单元。喷枪直接与控制模块相连接。 其他特点 ?具有完备的可扩展的安全诊断系统，集成了外部安全特征。却水温度及流量的安全监控 ?流量预调节旋钮可设定点枪时所需的氧气和煤油的流量 ?系统对气体及燃料压力进行监控，一旦压力低于规定值，将显示报警 ?PLC控制（工业标准型）确保系统的稳定性和可靠性 ?全部喷涂参数集中显示于控制面板上，便于观察。其中包括系统状态及参数设定、冷却水温度、时间显示和点火计数器等 ?火焰熄灭状态下，使用氮气（N2）作为清吹气体。 所有HV80型HVOF喷涂系统均满足最新的CE认证要求。 HV80 HVOF控制模块 HV80控制模块适用于以下喷枪类型： ?JP5000标准喷枪或JP5000-ST喷枪 ?K2喷枪
喷涂碳化钨涂层 在碳化钨中，碳原子嵌入钨金属晶格的间隙，并不破坏原有金属的晶格，形成填隙固溶体，因此也称填隙（或插入）化合物。碳化钨可由钨和碳的混合物高温加热制得，氢气或烃类的存在能加速反应的进行。若用钨的含氧化合物进行制备，产品最终必须在1500℃进行真空处理, 以除去碳氧化合物。碳化钨适宜在高温下进行机械加工，可制作切削工具、窑炉的结构材料、喷气发动机、燃气轮机、喷嘴等。 图（1）喷涂碳化钨涂层专用的北京耐默JP8000设备 钨与碳的另一个化合物为碳化二钨，化学式为W2C，熔点为2860℃，沸点6000℃,相对密度17.15。其性质、制法、用途同碳化钨。.
采用HVOF喷涂钴基炭化钨合金粉末或镍基炭化钨合金粉末还有铬基炭化钨合金粉末硬度可以达到HV1200耐高温850度,使阀门零部件,耐磨损、耐腐蚀、耐高温、抗氧化。超过手工堆焊、渡铬、渗碳、调质、工艺，可使生产效率提高2倍以上，生产费用降低50%以上，使用寿命可延长数十倍。 图（2）采用JP8000喷涂碳化钨涂层后的零件
图（3）碳化钨涂层磨加工后 碳化钨涂层喷涂零部件实例：闸板、阀座、阀心、柱塞、球体、法兰、阀杆 超音速JP8000 WC-17C0喷涂的作用及特点 一、喷涂原理 采用高温热源，使粉末材料熔化，高速喷涂到工作表面，形成具有特殊性能涂层的工艺。 二、应用领域 耐磨、防腐、隔热、造纸；铁路、机械、汽车、钢铁、石油、化工、印刷、航空航天、电力煤碳。 三、作用及特点 1、应用热喷涂工艺，可以针对材料机件表面性能不同要求，采用相应的材料，使喷涂后的机件表面性能发生大的转变。 2、可使工件获得极好的耐磨耐腐、耐热隔热，绝缘等基材不具备的特性，延长使用寿命数倍至数十倍。 3、在节省大量优质材料的同时，发挥出常规及其它特殊省处理不可比拟的优良性能。 4、由于工件获得优越使用性能，可节省材料及零配件库存量，大大降低停机率，提高经济效益。
编号：SM-ZD-85421 爆炸喷涂研究的现状及趋 势 Organize enterprise safety management planning, guidance, inspection and decision-making, ensure the safety status, and unify the overall plan objectives 编制：____________________ 审核：____________________ 时间：____________________ 本文档下载后可任意修改
爆炸喷涂研究的现状及趋势 简介：该安全管理资料适用于安全管理工作中组织实施企业安全管理规划、指导、检查 和决策等事项，保证生产中的人、物、环境因素处于最佳安全状态，从而使整体计划目 标统一，行动协调，过程有条不紊。文档可直接下载或修改，使用时请详细阅读内容。 20世纪50年代初期，美国联合碳化物公司利德分公司发明了粉末爆炸喷涂(简称爆炸喷涂)技术，申请了专利，并于1953年投入生产。但他们只在本公司内为用户提供制备涂层的服务，而不出售该技术和设备，并且至今没有发表过关于该技术的任何论文。到上世纪60年代，前苏联乌克兰科学院材料研究所和焊接研究所开始研究爆炸喷涂技术，并研制出一系列的爆炸喷涂设备。由于此技术有一定的危险性，且技术难度大，所以其它国家没有进行该技术的研究。90年代苏联解体后，乌克兰科学院与中国钛得公司合作开发产品，使该技术公开化。俄罗斯、乌克兰材料所和焊接所开始向外出售该技术和设备。1970年，我国的航天部六二一所也成功研制出了爆炸喷涂设备，但由于性能与乌克兰的设备相差较大，所以国内使用的爆炸喷涂设备大多是从乌克兰和俄罗斯引进的。目前约有近10台爆炸喷涂设备在国内开始使用。 爆炸喷涂技术研制成功后，因其涂层比其它喷涂方法得
碳化钨喷涂涂层特点 涂层制备的特点： 1、焰流速度非常高，一般是音速的5倍。 2、喷涂粉末的速度也非常高，的可达2000米/秒。 3、涂层高度致密，结合强度高，气孔率能小于1%，结合强度可大于70Mpa。 4、涂层材料氧化程度低。失碳少，涂层硬度高。 5、粉末颗粒在高速焰流中获得了极大的动能，对基材和已沉积颗粒的撞击效果显著北京勤合科技公司而且沉积颗粒中只有一小部分粒子存在液/固相凝固和收缩过程，绝大多数为固相变形，涂层中生成有利于提高涂层可靠性的压应力。 6、某些特定材料，满足修复场合，北京勤合科技。 7、高速的撞击和强烈的变形使材料的晶格产生畸变，增加了材料的活性，从而增加了与相邻的颗粒或基体材料生成物理结合的可能，涂层的可靠性极高。8、工件不变形。 操作流程： 客户提供零件，我们进行喷涂加工，完成后客户验收。 应用领域， 主要从事陶瓷涂层、目前为电力、钢铁、水泥等企业提供集防护涂层、个性化防护方案设计、工程技术服务一体的综合防护解决方案。服务客户涉及航空航天、石油化工、造纸印刷、包装、电子、交通运输等多个领域。服务范围包括各种轴类、泵阀、密封环、溅射靶材、瓦楞辊、各类阀门、轧辊、风机叶轮、拉丝塔轮等高耐磨产品等零部件及构件的耐磨、耐高温、耐腐蚀、导电、绝缘等多种涂层
的热喷涂。 耐磨、防腐、隔热、造纸；铁路、机械、汽车、钢铁、石油、化工、印刷、航空航天、电力煤碳。 等离子喷涂热障涂层和电绝缘涂层：如ZrO2、Al2O3涂层等。 等离子喷涂金属氧化物耐磨涂层：如Cr2O3、Al2O3/Ti涂层等，用于泵类柱塞、密封环、轴套、导丝辊等。 超音速喷涂耐磨耐蚀涂层：如WC-Co、WC-Co-Cr、NiCr-Cr3C2，碳化物，碳化钨喷涂，wc喷涂等，用于汽轮机叶片、风机叶轮、阀体、阀座等。 制备高温辐射涂层：特种金属氧化物 涂层制备的特点： 1、焰流速度非常高，一般是音速的5倍。 2、喷涂粉末的速度也非常高，的可达2000米/秒。 3、涂层高度致密，结合强度高，气孔率能小于1%，结合强度可大于70Mpa。 4、涂层材料氧化程度低。失碳少，涂层硬度高。 5、粉末颗粒在高速焰流中获得了极大的动能，对基材和已沉积颗粒的撞击效果显著北京勤合科技公司而且沉积颗粒中只有一小部分粒子存在液/固相凝固和收缩过程，绝大多数为固相?? 变形，涂层中生成有利于提高涂层可靠性的压应力。 6、某些特定材料，满足修复场合，北京勤合科技。 7、高速的撞击和强烈的变形使材料的晶格产生畸变，增加了材料的活性，从而增加了?? 与相邻的颗粒或基体材料生成物理结合的可能，涂层的可靠性极高。 8、工件不变形。
目录 摘要.............................................................................................................................................I Abstract.....................................................................................................................................III 第1章绪论. (1) 1.1引言 (1) 1.2国内外研究现状 (1) 1.2.1镍基碳化钨涂层国内外研究现状 (1) 1.2.1.1镍基合金粉末简介 (1) 1.2.1.2WC粉末简介 (2) 1.2.1.3镍基碳化钨涂层制备技术 (3) 1.2.1.4热喷涂技术制备Ni基WC涂层 (3) 1.2.1.5等离子熔覆技术制备Ni基WC涂层 (3) 1.2.1.6激光熔覆技术制备Ni基WC涂层 (4) 1.2.1.7氧-乙炔火焰喷焊原理及特点 (4) 1.2.1.8镍基碳化钨涂层研究进展 (6) 1.2.2CrN镀膜国内外研究现状 (6) 1.2.2.1CrN镀膜简介 (6) 1.2.2.2CrN镀膜制备技术 (7) 1.2.2.3多弧离子镀原理及特点 (8) 1.2.2.4CrN镀膜研究进展 (9) 1.3本课题的选题意义与研究内容 (10) 1.3.1选题意义 (10) 1.3.2研究内容 (10) 第2章涂层的制备及实验方法 (11) 2.1实验材料 (11) 2.2实验方案 (11) 2.2.1涂层摩擦磨损试验方案 (13) 2.2.2电化学腐蚀方案 (13) 2.3实验方法 (13) 2.3.1涂层制备 (13) 2.3.2摩擦实验 (14) 2.3.2.1涂层在常温下不同载荷的摩擦实验 (14) 2.3.2.2涂层在同载荷下不同温度的摩擦实验 (15) 2.3.2.3摩擦实验性能检测 (16)
喷涂涂层性能与分类 发布时间:09-10-17 关注次数：62 简介:源于喷涂材料的多种选择、工艺参数的可控及喷涂方法的可变。喷涂粉末材质逾百种线材和棒材有数十种，不同的喷涂方法和工艺参数的变化，.. 喷涂材料喷涂而成的涂层依据它们的成分可以分为10个系列； (1) 铁、镍和钴基涂层； (2) 自熔合金涂层； (3) 有色金属涂层； (4)氧化物陶瓷涂层； (5) 碳化钨涂层； (6) 碳化铬和其他碳化物涂层； (7) 难熔金属涂层； (8) 氧化物陶瓷涂层； (9) 塑料基涂层； (10) 金属陶瓷涂层。 依据美国Ｆ.Ｎ.ＬＯＮＧＯ对热喷涂涂层的分类方法，涂层按功能可分为： (1) 耐磨损涂层：包括抗粘着磨损、表面疲劳磨损涂层和耐冲蚀涂层。其中有些情况还有抗低温(<538℃)磨损和抗高温(538～843℃)磨损涂层之分。 (2) 耐热抗氧化涂层：该种涂层包括高温过程(其中有氧化气氛、腐蚀性气体、高于843℃的冲蚀及热障)和熔融金属过程(其中有熔融锌、熔融铝、熔融铁和钢、熔融铜)所应用的涂层 (3) 抗大气和浸渍腐蚀涂层：大气腐蚀包括工业气氛、盐性气氛、田野气氛等造成的腐蚀；浸渍腐蚀包括饮用淡水、非饮用淡水、热淡水、盐水、化学和食品加工等造成的腐蚀 (4) 电导和电阻涂层：该种涂层用于电导、电阻和屏蔽。 (5) 恢复尺寸涂层：该种涂层用于铁基(可切削与可磨削的碳钢和耐蚀钢)和有色金属(镍、钴、铜、铝、钛及他们的合金)制品。 (6) 机械部件间隙控制涂层：该种涂层可磨。
(7) 耐化学腐蚀涂层：化学腐蚀包括各种酸、碱、盐，各种无机物和各种有机化学介质的腐蚀。
1.目的和范围 1.1本规范规定了本公司生产阀门时，对闸板和阀座喷涂以钴铬为基本成份 的碳化钨表面硬化的基本要求。适用于碳钢和低合金钢、马氏体、奥氏体、镍钴合金、以及Inconel合金、和蒙乃尔合金。 1.2若喷涂处理时不能超过基体材料的最低临界温度，通过高能控制技术对 零件表面进行碳化钨喷涂处理符合NACE MR0175标准要求。 2.责任 公司质量管理代表、质保部经理、制造部经理和其他相关人员负责对此 规范的实施。 3. 供应商资格 3.1 当顾客有要求时，供应商的碳涂加工流程(MPP)应由我公司质保部门批 准。 3.2 若依照相应流程进行碳化钨喷涂的零件通过我公司的测试合格，相应的 供应商流程应视为己核准。 4. 技术要求 4.1 警告对碳化钨硬化表面绝不允许进行酸洗，磷化或渗氮。 4.2 依照本规范进行表面的碳化钨喷涂应满足表1、表2、表3所示的特性要 求。表1中的特性不应用于基体以及基体与涂层表面的接合部分。 4.3 化学成份比重应为重量百分比“%”: 4.4 涂层特性
4.5表面平面度要求 碳化钨涂层用于高压液态和气态介质作业中，因此经喷涂处理后的涂层必须保证液态和气态介质的密封要求。 5.表面无损检验验收标准 对抛光/硬化产品表面的液体渗透检测（3级灵敏度水平）应符合以下要求： ●无裂缝 ●密封区无显示（密封面部分，无论在关闭、打开或通过位置） ●通孔边缘，以及阀板与阀座表面（外围区域）外边缘无显示 ●外围区域内主要直径大于0.010英寸（0.25mm）的点状显示不能超过2 处。 6.碳化钨喷涂程序批准 6.1供应商应具备碳化钨喷涂的书面规程，详述喷涂的流程参数，包括人员 培训、操作安全以及环境危害，并通过完成试棒和冶金分析，证明符合本规范表1，2，3所示的特性，以对程序进行评定。 6.2书面规程的复印件连同测试结果应一同提交给我公司进行审核。如测试结 果满足本规范要求，只要不改变流程中的参数就不需进行其他检测。改变流程中的任何限定参数都要求重新评定。不必对每一批产品都检测试棒。 6.3供应商提交有代表性的样品至我公司，以依照本规范3.2 部分进行资格评 定。 7.碳化钨喷涂前质保要求 7.1供应商应对零件进行尺寸检测，以确保零件在碳化钨喷涂后可以达到加工 或完成后的尺寸要求。任何不符合要求的尺寸应拒绝接受并退回我公司处置。 7.2供应商应依照我公司零件技术表EDC要求，进行目视和表面检测，以确保 零件的碳化钨喷涂可接受。目视和表面无损检测标准应与API 6A 标准一致。发现任何不符合要求的情况应拒绝接受并退回我公司处置。 7.3供应商应保证喷涂材料符合我公司相应的材料标准。 7.4供应商应具备加工工单或加工流程卡，详细描述加工流程中从材质到终检 和发运/装箱的各方面要求。 8.碳化钨喷涂过程中的质保要求 8.1供应商应监控加工流程（MPP）的各个方面，以及流程参数。发现任何不 合格项应拒收并依照供应商的不合格系统进行处理。 8.2供应商的质量控制人员应对加工流程计划的重点项目签字确认，以表明该 项成功完成。
在碳化钨中，碳原子嵌入钨金属晶格的间隙，并不破坏原有金属的晶格，形成填隙固溶体，因此也称填隙（或插入）化合物。碳化钨可由钨和碳的混合物高温加热制得，氢气或烃类的存在能加速反应的进行。若用钨的含氧化合物进行制备，产品最终必须在1500℃进行真空处理, 以除去碳氧化合物。碳化钨适宜在高温下进行机械加工，可制作切削工具、窑炉的结构材料、喷气发动机、燃气轮机、喷嘴等。 图（1）喷涂碳化钨涂层专用的北京耐默JP8000设备 钨与碳的另一个化合物为碳化二钨，化学式为 W2C，熔点为2860℃，沸点6000℃,相对密度。其性质、制法、用途同碳化钨。. 采用HVOF喷涂钴基炭化钨合金粉末或镍基炭化钨合金粉末还有铬基炭化钨合金粉末硬度可以达到HV1200耐高温850度,使阀门零部件,耐磨损、耐腐蚀、耐高温、抗氧化。超过手工堆焊、渡铬、渗碳、调质、工艺，可使生产效率提高2倍以上，生产费用降低50%以上，使用寿命可延长数十倍。 图（2）采用JP8000喷涂碳化钨涂层后的零件 图（3）碳化钨涂层磨加工后 碳化钨涂层喷涂零部件实例：闸板、阀座、阀心、柱塞、球体、法兰、阀杆 超音速JP8000 WC-17C0喷涂的作用及特点 一、喷涂原理 采用高温热源，使粉末材料熔化，高速喷涂到工作表面，形成具有特殊性能涂层的工艺。 二、应用领域 耐磨、防腐、隔热、造纸；铁路、机械、汽车、钢铁、石油、化工、印刷、航空航天、电力煤碳。 三、作用及特点 1、应用热喷涂工艺，可以针对材料机件表面性能不同要求，采用相应的材料，使喷涂后的机件表面性能发生大的转变。 2、可使工件获得极好的耐磨耐腐、耐热隔热，绝缘等基材不具备的特性，延长使用寿命数倍至数十倍。 3、在节省大量优质材料的同时，发挥出常规及其它特殊省处理不可比拟的优良性能。 4、由于工件获得优越使用性能，可节省材料及零配件库存量，大大降低停机率，提高经济效益。
试验研究 文章编号:1000 7466(2010)增刊1 0001 04 热喷涂氧化铝、碳化钨涂层性能研究 任 武1,李晓明2,石成刚1 (1.江汉机械研究所,湖北荆州 434000; 2.甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司,甘肃兰州 730070) 摘要:采用爆炸喷涂、超音速喷涂工艺制备了氧化铝、碳化钨涂层,并对2种涂层基本性能以及腐蚀、摩擦磨损特性进行比较分析。结果表明,超音速喷涂碳化钨涂层具有低孔隙率、高硬度、高结合强度、低表面能特点以及优异的耐蚀、耐磨性能。由于在喷涂过程中发生相变,爆炸喷涂氧化铝涂层产生了亚稳定相 Al2O3,在酸性环境下遭到腐蚀,其综合性能比碳化钨涂层差。 关键词:氧化铝涂层;碳化钨涂层;腐蚀;磨损 中图分类号:TG174 452 文献标志码:A Study of Thermal Spray Alumina and Tungsten Carbide C oating Properties REN Wu1,LI Xiao ming2,SHI C heng gang1 (1.Jianghan Petroleum M achinery Research Institute,Jing zhou434000,China; https://www.doczj.com/doc/d94505218.html,npec T echno logies Lim ited,Lanzhou730070,China) Abstract:Deto nation spr ay ing and high velocity o xy fuel(H VOF)thermal spraying are used fo r alumina and tungsten carbide co ating.T hen the basic proper ties o f the coating ar e analyzed,as w ell as their corro sion,friction and w ear character istics.T he results show ed that,hig h velocity ox y fuel thermal spraying tung sten car bide coatings have low porosity,high hardness,high adhe sion strength,lo w surface energ y character istics and ex cellent corro sion resistance,and w ear re sistance,due to the cr eation of a m eta stable phase A l2O3during the spr ay,the detonation spraying aluminum co ating is eroded in the acidic environment.So its pr operty is w orse than the tungsten car bide coating. Key words:alumina co ating;tungsten carbide coating;corrosion;w ear characteristic 陶瓷材料的化学结构式中一般为共价键或者离子键结构,键能高,原子间结合力强,表面能低。因此,陶瓷涂层具有化学稳定性高、硬度高、熔点高、摩擦因数小以及独特的电、磁性能,可被广泛应用于特殊的工况环境,改善和提高机械零部件的使用可靠性。利用热喷涂技术在工件表面制备陶瓷功能性涂层,能以较低的成本和便利的操作实现工业化生产。目前,热喷涂氧化铝涂层和碳化钨涂层作为常用的耐蚀、耐磨陶瓷涂层在各个行业得到了广泛的应用[1~9],但关于这2种涂层之间的性能比较尚未见报道。有鉴于此,笔者通过摩擦磨损试验对这2种陶瓷涂层的综合性能进行比较,以便为其选用提供试验依据。 1 摩擦磨损试验 1.1 试验材料 试验用氧化铝粉末中T iO2的质量分数为 第39卷 增刊1 石 油 化 工 设 备 V ol 39 Supplement1 2010年8月 P ET RO CH EM ICAL EQ U IPM EN T A ug 2010 收稿日期:2010 03 25 作者简介:任 武(1982 ),男,陕西西安人,工程师,硕士,从事材料表面处理及腐蚀防护方面的研究和应用工作。
电化学去除碳化钨／钴涂层工艺方法 文章内容：红旗拄术1997年6月电化学去除碳化钨/钴涂层工艺方法0/28车间杨长卫苦/[摘要]介绍1采用电化学方法去除碳化鸽/钻等离子喷潦层的艺.在一定组份及含量的化学槽液中,将欲去除涂层的零件置于阳极,控制阳极电流密度,可有效除去零件上的喷涂层.关薯词1前言碳化钨/好等特点,因而在航空发动机制造领域应用很广,如西安航空发动机公司外贸转包生产零件就有数种需喷涂碳化钨/钴涂层.在实际生产中,我们经常会遇到由于喷涂或机加工不当造成涂层出现掉块,裂纹等缺陷,对于这类涂层,通常的做法是采用吹砂或机加工将其去除,而后进行再喷涂修复,但由于碳化钨/钴涂层硬度高,与基体结合力好,采用机械方法难以去除,使碳化钨/钴缺陷涂层的修复变得很困难,有时不得不报废整个零件,给公司造成一定的经济损失.为了解决这个问题,经过查阅有关资料,我们摸索出了一套电化学去除碳化钨/钴涂层的工艺方法.经实际使用效果很好.2原理简述 ●西航公司28车间喷涂碳化钨/钴涂层时采用的喷涂材料是: ●钴包碳化钨型的复合粉末,这种粉末在喷涂时,在等离子弧作用下发生熔解,其中钴熔体 由于其润湿能力好,在零件基体材料表面形成结合牢固的连续涂层,而碳化钨粒子作为硬质相弥散分布在基质相钴涂层中,固而,涂层具有耐磨损,硬度高特点. ●去除涂层时,在含有液中,将零件置于阳极,由于阳极电流和络合剂的共同作用,钴溶解电 位向负方向移动,使基质相钴的溶解变得很容易,随着钴涂层的溶解,分布在基质相中的碳化钨粒子逐渐疏松,再经过高压汽水枪冲洗或钢刷刷除,最后从基体上脱落下来 ●除涂层时的电极反应如下:阳极主反应:0+络一2一[0]2副反应:4一42:+2十阴极反应 42+4一4一+2十3槽液配方,工艺条件及影响 ●3,1工艺配方：碳酸盐18020/络合剂适量一浓度≤.2/,-79.5～10.540～80℃^≤10/:^=2～2.5:1 阴极材料:碳钢板 ● 3.2工艺条件的影响 ● 3.2.1温度的影响：温度是整个除涂层过程中一个重要的参1997年6月.杨长卫一电化学 去除碾化钨/钴涂层工艺方法?35?数.温度低,涂层去除速度慢,温度升高,虽然可加快涂层去除速度,但温度过高,会使零件基体材料产生过腐蚀,同时由于温度高,槽液大量蒸发,会使槽液中组份比侧失调,生产中温度宜控制在4080℃; ● 3.2.2阳极电流密度的影响：阳极电流密度的大小决定涂层去除速度.增大阳极电流,可加 快涂层去除过程,但电流密度过大,易使基体材料产生腐蚀.生产中发现,对于钛及其合金,由于在阳极电流作用下其表面容易生成一层致密的氧化膜.可保护基体材料免受腐蚀,因此,去除钍合金零件上的涂层时,电流密度可允许相对大些;对于镍基钴基合金,这种材料易受到阳极电流的腐蚀,因此,去除这些材料上的涂层时,阳极电流密度要相对小一些但不管哪种材料,实际生产中阳极电流密度都不许超过10.生产中还发现,铜及其合金用上述方法进行阳极处理时.尤其容易被腐蚀.因此,文中所述方法不适用于铜及其合金零件上碳化钨/钴涂层的去除 ● 3.3.3槽液中值的影响生产中槽液值宜控制在9.5～10.5.值高,槽液中离子浓度增大.阳极 反应以一放电析氧反应为主,钴原子放电溶解反应为副.这样钴原子溶解速度减慢,从而涂层去除速度降低.因此,生产中应严格控制值范围. ● 3.3.4一浓度的影响是对涂层去除影响最大的一种杂质离子,一浓度超过一定值时,去除 涂层过程中极易对基体材料造成过腐蚀,因此,实际生产中应严格控制槽液中含量,若1一含量超过0.2时.槽液不可继续使用.应废弃.4工艺流程和操作说明4.工艺流程汽油洗涤一保护一装夹一化学除油一+热水洗一除涂层一热水洗一清理一浸酸一水洗一中和一水洗一去保护一吹干一交检
对含有WC的镍基合金涂层硬质相的研究 摘要： 为了提高在沙漠地区应用的汽车缸套的活塞环的耐磨性，实验已经研究了在传统的铸造衬底上用激光治疗后等离子喷涂的镍基复合涂层。三种含有大量WC 颗粒的Ni-WC复合涂层已经进行了测试。在Falexd摩擦磨损试验机研磨条件下的摩擦学实验已经实施。试验结果表明,用硬质相碳化钨复合涂层改善了电流环/汽缸材料磨料磨损性能比较。其中，性能最好的是激光等离子喷涂的Ni60+60％WC涂层。本实验在磨损表面显微观察的基础上对该复合涂层的磨损机理进行了探讨。 关键词：复合涂层，磨损磨蚀，等离子喷涂和后处理 1.简介 在沙漠地区应用的发动机运作在重要的环境，在那里沙子可以通过多种方式被吸引进钢瓶，如如发动机进气道、密封件和管接头。这种情况导致了对环和汽缸的严重磨损，发动机功率损失，并且在极端情况下，会导致设备的彻底损坏。因此,提高活塞环和缸套副的耐磨性成为当前优先考虑研究的对象且具有工业重要性。以NiCrBSi为基的自熔性合金已同时成功为涂层材料的腐蚀和磨损性能提供了保护[1,2]。NiCrBSi涂层的耐磨性,尤其对磨料磨损,可以大大增加通过增加耐火碳化物得到提高，如加入WC,NiC，TaC溶于NiCrBSi的空间矩阵[3]。这些复合涂层或所谓的伪合金的制备以等离子体预混粉末喷涂为主[4]。其他技术，例如激光熔覆，在复合涂料的制备也有成功的报道[5]。虽然等离子喷涂工艺带来了许多优势，这项技术在多孔结构有限制，如微腔和缺陷的涂层[6]。等离子喷涂复合涂层的不完美的特性可以通过激光改性处理得到改善，以增加其密度和强度，并提高了组织性能[3,4,6]。此外，我们已经作出努力，通过使用送粉器的每个组件，或使用两种喷涂系统同时进行，以获得碳化物在基体中均匀分布。尽管等离子喷涂技术取得了巨大进步，包括粉的质量控制，过程和成分优化以及特殊后处理，为了存档最佳使用耐磨复合材料涂料仍然是许多工作要做。在最近的关于引擎在沙漠地区应用研究项目，镍基合金中的碳化钨硬质合金被选定作为材料的活塞环和缸套的耐磨保护层。这种复合材料涂层具有优异的耐磨性和良好的粘结强度为基材，在先进技术中被编写：如等离子空气预混粉喷涂。本研究的目的是验证WC 镍基复合涂层的可行性，看是否能作为在沙漠地区的发动机耐磨保护材料。此外，我们在比较合金涂层耐磨性与硬质合金相含量的变化不同的基础上讨论了后处理与WC硬质合金的影响。此外，利用扫描电子显微镜（SEM）研究调查了涂层的微观结构，从一个对涂层可能的磨损机理进行了研究并给出了解释。 2.实验细节 2.1标本及涂层制备 试件的设计是基于对以修改几何标本的标准形式用于机器的Falex粘滑测试标本上。而较低标本以环的形式保持其形状，上环的地方已经去除剩余的三个小见方的小块，如图1示。当上试样在较低的旋转环时，它作为的对一个磁盘三平大头针滑动。这项安排的目的是模仿针对缸套活塞的一环组件滑动摩擦。上面的标
碳化钨的性质 化学式WC。为黑色六方晶体，有金属光泽，硬度与金刚石相近，为电、热良好导体。熔点2870℃，沸点6000℃，相对密度15.63(18℃)。碳化钨不溶於水、盐酸和硫酸，易溶於硝酸－氢氟酸混合酸中。纯碳化钨易碎，若掺入少量钛、钴等金属，就能减少脆性。用作钢材切割工具碳化钨，常加入碳化钛、碳化钽或它们混合物，以提高抗爆能力。碳化钨化学性质稳定。 在碳化钨中，碳原子嵌入钨金属晶格间隙，并不破坏原有金属晶格，形成填隙固溶体，因此也称填隙(或插入)化合物。碳化钨可由钨和碳混合物高温加热制得，氢气或烃类存在能加速反应进行。若用钨含氧化合物进行制备，产品最终必须在1500℃进行真空处理，以除去碳氧化合物。碳化钨适宜在高温下进行机械加工，可制作切削工具、窑炉结构材料、喷气发动机、燃气轮机、喷嘴等。 钨与碳另一个化合物为碳化二钨，化学式为WC，熔点为2860℃，沸点6000℃，相对密度17.15。其性质、制法、用途同碳化钨。 所以碳化钨有毒 用于生产各种合金;1. 大量用作高速切削车刀、窑炉结构材料、喷气发动机部件、金属陶瓷材料、电阻发热元件等制得。 2.用于制造切削工具、耐磨部件，铜、钴、铋等金属的熔炼坩埚，耐磨半导体薄膜。;用于制造切削工具、耐磨部件，铜、钴、铋等金属的熔炼坩埚，耐磨半导体薄膜。 生产方法：1.以金属钨和炭为原料，将平均粒径为3～5μm的钨粉与等物质的量的炭黑用球磨机干混，充分混合后，加压成型后放入石墨盘，再在石墨电阻炉或感应电炉中加热至1400～1700℃，最好控制在1550～1650℃。在氢气流中，最初生成W2C，继续在高温下反应生成WC。或者首先将六羰基钨［W(CO)6］在650～1000℃、CO气氛中热分解制得钨粉，然后与一氧化碳于1150℃反应得到WC，温度高于该温度可生成W2C。 2.将三氧化钨WO3加氢还原制得钨粉（平均粒度3～5μm）。再把钨粉与炭黑按等摩尔比的混合物（用球磨机干混约10h），在1t/cm2左右的压力下加压成型。将该加压成型料块放进石墨盘或坩埚内，用石墨电阻炉或感应电炉在氢气流中（使用露点为-35℃的纯氢）加热至1400～1700℃（最好是1550～1650℃），使之渗碳则生成WC。反应从钨粒周围开始进行，因为在反应初期生成W2C，由于反应不完全（主要是反应温度低）除WC之外尚残存有未反应的W及中间产物W2C。所以必须加热到上述高温。应该根据原料钨的粒度大小来确定最高温度。如平均粒度为15 0μm左右的粗粒，则在1550～1650℃的高温下进行反应。制备WC的反应装置如下：图VI-7 气相分解法的制备WC的反应装置 1—柱塞；2—阀门；3—CO气；4—电炉；5—石英粒；6—不锈钢罐；7—瓷反应管 2.气相分解法。这是将六羰基钨W（CO）6经热分解制得钨粉。然后用一氧化碳气进行渗碳而制备WC的方法。本法的特点在于：不需要制法1那样的高温，而是用比较简单的反应装置并在低温（1150℃）下就能容易制得WC。如图Ⅵ 7所示。将填充石英等颗粒的不锈钢罐装到立式瓷制反应管中，在CO气流中，将W（CO）6迅速加热到分解温度，首先得到钨粉。此时，即使把分解温度从650℃升到1000℃，所产生的钨粉大小几乎不变。用约1mm的W（CO）6结晶，可制得6～10μm的钨粉。从W变成WC，可接着使用如图所示装置，在CO气流中，于1150℃下保持1h就可以了。如果温度再升高，由于生成含碳少的W2C，所以加热时需要加以注意。
常用碳化钨合金特性表 此信息版权归东莞市鹏威模具材料有限公司所有，未经允许不可抄作涂改。 特性 材质 WC (μm) 密度 （g/cm3） 硬度 （±0.5HRA ） 抗弯强度 （MPa ） 适用范围 耐 冲压系列 MG10 85（1.5-2.8） 14.10 86.5 ≥2850 五金冲压、马达转子、拉伸模冲压、冷轧钢片、硅钢片等材料冲压直杆、螺帽等、拉伸模等。较高的强韧性，用于形状复杂的模具。 MG10.1 82（1.0-1.8） 13.80 86.5 ≥3400 MG20 80（2.0-3.0） 13.65 84.0 ≥2600 MG60 85（1.0-2.0） 14.05 87.5 ≥3500 超微粒 冲压系列 MG80 85（0.6-0.8） 14.00 89.5 ≥3800 通用性强、适合粉末成型、拉伸、接管模具适合薄铜片、铝片及SPCC 类特软材料高速冲压，具有高耐强度与硬度，适合粉末成型、压印挤压模。 PD650 85（0.8-1.0） 14.00 90.0 ≥3600 PV20 90（0.6-1.0） 14.50 91.5 ≥3200 PV30 87（0.8-1.0） 14.20 90.5 ≥3400 耐 磨系列 VG1 95（1.0-2.0） 15.00 92.3 ≥2700 耐磨性好，适合制作成型简单模具。较好的综合性能，一般的粉末压制成型模具。耐磨耗件、抽线、抽管等。 VG2 93.5（1.0-2.0） 14.90 90.5 ≥2900 VG3 91（1.0-2.0） 14.65 89.5 ≥3100 VG4 88（1.0-1.8） 14.31 89.3 ≥3300 超微粒系列 PG06 94（0.6-1.0） 14.70 92.8 ≥3650 铝镁合金，PC 基板钻头、微铣等加工。 PG05 92（0.4-0.8） 14.50 93.6 ≥3750 玻璃钢、钛合金、黄铜加工及铣刀。 PG07 90（0.6-1.0） 14.10 92.0 ≥3580 普钢、铸铁不锈钢、PCB 、镍基等合金加工 PG08 88（0.4-0.8） 14.00 92.4 ≥3700 冷硬铸铁、高温合金、合金钢大进刀量、铣加工 注：以上为鹏威钨钢与春保钨钢、日本住友钨钢、日本黛杰钨钢、富士钨钢、桑阿 洛钨钢、奥地利钨钢、肯纳钨钢、新生钨钢的参数对比。 美国肯纳钨钢：CD-750，CD-636，CD30，CD35，CD-K3135，CD-36 CD-KR855，CD337，CD-3190，CD-KR824,CD-KR466，CD-18，CD-40，CD-50，CD-D3150，CD-650，CD-60，CD-EDM650 CD-EDM650+HIP CD-KR887， CD-700 详细说明 日本钨钢：AF1，A1,AFU,A1,F0,A30,ZF16,TF09,F20,F08,C50,C60,F08，D30,F10,G55 KH03,KH05,A1,G3，P20,D20,D40,D50,M50,V10，V20，V30，V40,Z01，Z10，Z20 Z30 化学成分 台湾春保钨钢：ST7 V A80 KG5 UF03 W10 W20 WF15 钨钢牌号对照:S1、S2、S3、S4、S5、S25、M1、M2、H3、H2、H1、G1 G2 G5 G6 G7 D30D40 K05 K10 K20YG3X YG3 YG4CYG6YG8 YG9 YG12 YL10.2 YL60 YG15 YG20YG25
第24卷 第6期中 国 激 光V o l.A24,N o.6 1997年6月CHIN ESE JOU RN AL OF LASERS June,1997 镍基碳化钨金属陶瓷激光熔覆层 开裂性的研究* 吴新伟 曾晓雁 朱蓓蒂 陶曾毅 崔 昆 (华中理工大学材料科学与工程系 武汉430074) 提要 利用2kW CO2激光器在A3钢板上进行N i基W C金属陶瓷的激光熔覆试验,研究了在不同 工艺条件及碳化钨含量下熔覆层的开裂性能。结果表明,碳化钨金属陶瓷激光熔覆层中碳化钨本 身成了裂纹产生与扩展的薄弱环节,但碳化钨含量较高时熔覆层裂纹率反而降低。试验结果还显 示,不同碳化钨含量下,熔覆层的宏观裂纹数目随激光扫描速度的变化规律不同。 关键词 激光熔覆,金属陶瓷,开裂性 1 引 言 激光熔覆金属陶瓷技术是采用激光束在普通金属材料表面熔覆一层硬度高、热稳定性好、与基材结合牢固的金属陶瓷工艺。它成功地将金属的延性、高强度和陶瓷相的高熔点、较好的化学稳定性、高硬度等性能结合起来,构成一种新的复合材料。将其应用于工、模具等易磨损部位,可以大幅度地延长其使用寿命,提高劳动生产率。 激光熔覆中最棘手的问题是熔覆层的开裂和基体的变形,因而拉长了由试验到生产的距离,并在很大程度上限制了这一技术的应用范围。对于自熔合金激光熔覆的开裂问题,国内外学者已进行了大量研究,并取得了一些成果[1,2]。而对于金属陶瓷复合涂层的激光熔覆而言,由于硬质陶瓷相的加入,其影响因素变得更为复杂,裂纹率也大大增加。而这方面的工作国内外还研究较少,对裂纹的成因缺乏深入分析。 本文着重研究了不同碳化钨含量下金属陶瓷激光熔覆涂层裂纹率随激光工艺的变化规律,并从金属陶瓷熔覆层中残余应力大小及分布、粘结金属韧性以及激光熔池中的对流等三个方面对试验结果进行了分析。 2 试验方法 2.1 试验装置 本试验在2kW CO2激光器及微机控制的多用机床上进行。试验过程中保持激光器输出功率为2kW,光斑直径为6mm,激光与试样相对运行速度控制在3～11mm s-1。 *武汉市晨光科技基金及华中理工大学国家模具重点实验室开放基金资助项目。 收稿日期∶1996—05—06;收到修改稿日期∶1996—07—09
爆炸喷涂研究的现状及趋势 (通用版) Security technology is an industry that uses security technology to provide security services to society. Systematic design, service and management. ( 安全管理 ) 单位：______________________ 姓名：______________________ 日期：______________________ 编号：AQ-SN-0394
爆炸喷涂研究的现状及趋势(通用版) 20世纪50年代初期，美国联合碳化物公司利德分公司发明了粉末爆炸喷涂(简称爆炸喷涂)技术，申请了专利，并于1953年投入生产。但他们只在本公司内为用户提供制备涂层的服务，而不出售该技术和设备，并且至今没有发表过关于该技术的任何论文。到上世纪60年代，前苏联乌克兰科学院材料研究所和焊接研究所开始研究爆炸喷涂技术，并研制出一系列的爆炸喷涂设备。由于此技术有一定的危险性，且技术难度大，所以其它国家没有进行该技术的研究。90年代苏联解体后，乌克兰科学院与中国钛得公司合作开发产品，使该技术公开化。俄罗斯、乌克兰材料所和焊接所开始向外出售该技术和设备。1970年，我国的航天部六二一所也成功研制出了爆炸喷涂设备，但由于性能与乌克兰的设备相差较大，所以国内使用的爆炸喷涂设备大多是从乌克兰和俄罗斯引进的。目前约有近10台爆
炸喷涂设备在国内开始使用。 爆炸喷涂技术研制成功后，因其涂层比其它喷涂方法得到的涂层质量高得多，所以得到了人们的广泛认可。一般认为，爆炸喷涂是当前热喷涂领域内最高的技术。最初一直应用于航天和核工业等军事领域，并逐渐向民用品发展，目前已应用到钢铁工业、能源工业、汽车工业等部门。 1爆炸喷涂的原理及特点 爆炸喷涂是利用气体爆炸产生高能量，将喷涂粉末加热加速，使粉末颗粒以较高的温度和速度轰击到工件表面形成涂层。喷涂时，先将一定压力、比例的氧气和乙炔由进气口通入水冷喷枪内腔，然后由供粉口将粉末送入，接着火花塞点火，氧气和乙炔的混合气体燃烧并爆炸，产生高温高速气流，将粉末加热，并以高速(超过音速约3倍)撞击到基材表面，形成涂层，通入氮气清理枪管，为下一次喷涂做准备。如此重复进行。 爆炸喷涂与其它喷涂工艺相比有很多优点： 1)爆炸喷涂涂层结合强度高、致密、孔隙率低。喷涂时，由于