【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及復合金屬耐磨涂層，特別是涉及一種階梯式分布耐磨顆粒的控制方法及應用。
技術介紹
1、針對鋼基體表面耐磨性能的提升，在現有技術中的實現方式有很多，例如授權公告號為cn106381474b的專利技術專利公開一種不銹鋼板表面復合耐磨涂層的制備方法，采用雙層輝光等離子滲金技術，涂層與不銹鋼板之間的結合強度高，涂層采用氫氣快速冷卻，晶粒細小，機械強度高，從而獲得良好熱導率、電導率的復合耐磨涂層。授權公告號為cn115537803b的專利技術專利公開了一種316l不銹鋼表面的wc-ni耐磨涂層及其制備方法，涉及激光熔覆材料，耐磨涂層包括基材和位于基材表面的wc-ni耐磨涂層，wc-ni耐磨涂層包括由上至下依次設置的面層和過渡層；面層為采用wc粉末進行激光熔覆后形成，按質量分數，wc粉末中含有57～63％的wc；過渡層為采用ni625粉末進行激光熔覆后形成。本專利技術的wc-ni耐磨涂層包括面層和過渡層，面層的制備材料為wc粉末，過渡層采用ni625粉末、wc粉末和ni625粉末通過激光熔覆制備wc-ni耐磨涂層，該復合涂層將金屬的優良特性與陶瓷材料的特性有機結合，可以有效地提高316l不銹鋼表面質量，提升其耐磨性能、硬度以及強度，讓其可以適用于更多惡劣的工作環境。但是上述針對不銹鋼基體表面涂層的制備均使用激光等設備，一方面生產設備要求高，另一方面不利于獲得厚度大耐磨涂層，限制了鋼的使用。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供一種階梯式分布耐磨顆粒的控制方法，本專利技術將不同
2、為解決此技術問題，本專利技術的技術方案是：一種階梯式分布耐磨顆粒的控制方法，包括以下步驟：
3、在鋼基體表面依次分n次冷噴涂有預置層，預置層包括純cu粉、cu3p共晶粉和sn粉；
4、第n層的預置層中還分布有耐磨顆粒，所述耐磨顆粒與純cu粉、cu3p共晶粉和sn粉混合均勻，冷噴涂，耐磨顆粒隨純cu粉顆粒的形變固定在預置層中；
5、處于表面第n層的預置層中純cu粉、cu3p共晶粉和sn粉的總質量為m1，耐磨顆粒的質量是m2，m1和m2的質量比為1：（1.2至1.3）；
6、從第n層預置層至處于鋼基體表面的第一層預置層中隨著純cu粉、cu3p共晶粉和sn粉分散的耐磨顆粒逐層減少。
7、優選所述耐磨顆粒為wc-co復合粉末，其中wc和co質量比為（8.5至9.5）：1。本專利技術中wc-co復合粉末兼顧wc的高硬度和co的韌性，在保證耐磨涂層耐磨性和抗腐蝕性的同時界面結合強度進一步提高，所得耐磨涂層的致密性，并通過階梯式控制耐磨顆粒的分布保證耐磨涂層與鋼基體結合強度的同時將耐磨顆粒集中在耐磨涂層的淺表層，強化耐磨涂層的耐磨性能。
8、優選所述wc-co復合粉末為納米級顆粒。本專利技術使用的納米級wc-co復合粉末與微米級的純cu金屬粉末混合均勻，隨著冷噴涂填充在預置層中，純cu粉在冷噴涂的過程中發生形變對wc-co復合粉末粒徑進行有效包覆，wc-co復合粉末受到純cu粉、cu3p共晶粉和sn粉的分散和固定。
9、優選用于分散耐磨顆粒的所述預置層中cu粉、cu3p共晶粉和sn粉質量份數如下：
10、純cu粉?????????????????????35份至40份；
11、cu3p共晶粉?????????????????5份至8份；
12、sn粉???????????????????????2份至4份。
13、本專利技術中使用的純cu粉的質量份數為35份至40份，制得cu基釬料具有優良的塑性、導熱、導電和耐腐蝕性能，作為釬涂涂層的低熔點組元非常合適。為節約成本并進一步降低cu基釬料的熔點，在cu基釬料中加入sn、p。p以cu3p中間合金形式加入，作為銅磷共晶成分，其熔點為714℃，可使cu基釬料熔化溫度進一步降低，磷在空氣爐中釬涂加熱時，還能起到自釬劑的作用。
14、優選所述預置層冷噴涂的工藝參數如下：
15、超音速壓縮氣體的工作壓力??????0.6mpa至0.8mpa；
16、送粉速率??????????????????????15g/min至25g/min；
17、噴距??????????????????????????15mm至30mm；
18、噴角??????????????????????????20°至30°。
19、本專利技術使用的冷噴涂為超音速冷噴，是在常溫下，由超音速氣、固兩相氣流將20μm～50μm混合粉未擊射到基板形成致密層。超音速冷噴設備利用壓縮氣體通過縮放型拉瓦管產生超音速氣流，將按比例配比并混合均勻的釬料粉末、wc-co復合粉末沿軸向送入超音速氣流中，形成氣-固雙相流，經過加速后在完全固態下撞擊待涂覆的鋼基體，發生較大的塑形變形而沉積在基體表面上形成有一定結合強度的涂覆層。因此，冷噴技術中不存在高溫加熱，也就不存在高溫氧化、氣化、熔化、晶化等影響釬涂層性能的效應出現。
20、優選耐磨顆粒的用量逐層減小20%至30%。本專利技術通過階梯式控制耐磨顆粒用量的方法牢固耐磨涂層與鋼基體的結合，同時保證耐磨性能的保證。隨著遠離鋼基體的方向耐磨顆粒的用量是階梯式增大的，因此在逐層冷噴涂預置層的過程，不斷將冷噴涂的預置層進一步夯實，有效保證耐磨顆粒的聚集和富集。
21、本專利技術的另一目的在于提供一種階梯式分布耐磨顆粒控制方法的應用，本專利技術將具有階梯式分布的耐磨顆粒分布在鋼基體表面的耐磨涂層中，在保證所得耐磨涂層與鋼基體結合強度的同時有效提升了所得涂層的耐磨性能和耐腐蝕性能。
22、為解決此技術問題，本專利技術的技術方案是：一種階梯式分布耐磨顆粒控制方法的應用，包括以下步驟：
23、s1、一次噴砂處理鋼基體表面去除鋼基體表面的氧化膜；
24、s2、逐層冷噴涂預置層；
25、s3、噴丸撞擊具有多層預置層的鋼基體構建粗糙疏水表面；
26、s4、將經過s3的鋼基體/多層預置層置于加熱爐中釬焊得階梯式分布有耐磨顆粒的耐磨涂層。
27、優選s4中釬焊加熱溫度為695℃至705℃，釬焊時間為10min至20min。本專利技術利用加熱釬焊實現耐磨涂層與鋼基體之間結合強度的提升。
28、優選噴丸的工藝條件如下：
29、噴丸的粒徑為0.10mm至0.15mm；
30、噴丸的氣流壓力為0.3mpa至0.4mpa。
31、本專利技術利用噴丸在富集納米顆粒的表面通過撞擊形成微納米表面，進一步降低水或者水溶液在耐磨涂層表面的鋪展，從而進一步提升了所得耐磨涂層的耐腐蝕性能。
32、優選耐磨涂層的厚度為8mm至13mm。本專利技術通過階梯式分布耐磨顆粒進一步了提升耐磨涂層與鋼體積之間結合的本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種階梯式分布耐磨顆粒的控制方法，其特征在于：
2.如權利要求1所述的一種階梯式分布耐磨顆粒的控制方法，其特征在于：所述耐磨顆粒為WC-Co復合粉末，其中WC和Co質量比為（8.5至9.5）：1。
3.如權利要求2所述的一種階梯式分布耐磨顆粒的控制方法，其特征在于：所述WC-Co復合粉末為納米級顆粒。
4.如權利要求1所述的一種階梯式分布耐磨顆粒的控制方法，其特征在于：用于分散耐磨顆粒的所述預置層中Cu粉、Cu3P共晶粉和Sn粉質量份數如下：
5.如權利要求1所述的一種階梯式分布耐磨顆粒的控制方法，其特征在于：所述預置層冷噴涂的工藝參數如下：
6.如權利要求1所述的一種階梯式分布耐磨顆粒的控制方法，其特征在于：
7.一種階梯式分布耐磨顆粒控制方法的應用，其特征在于：包括以下步驟：
8.根據權利要求7所述的階梯式分布耐磨顆粒控制方法的應用，其特征在于：釬焊加熱溫度為695℃至705℃，釬焊時間為10min至20min。
9.根據權利要求7所述的階梯式分布耐磨顆粒控制方法的應用，其特征
10.根據權利要求7所述的階梯式分布耐磨顆粒控制方法的應用，其特征在于：耐磨涂層的厚度為8mm至13mm。
...【技術特征摘要】
1.一種階梯式分布耐磨顆粒的控制方法，其特征在于：
2.如權利要求1所述的一種階梯式分布耐磨顆粒的控制方法，其特征在于：所述耐磨顆粒為wc-co復合粉末，其中wc和co質量比為（8.5至9.5）：1。
3.如權利要求2所述的一種階梯式分布耐磨顆粒的控制方法，其特征在于：所述wc-co復合粉末為納米級顆粒。
4.如權利要求1所述的一種階梯式分布耐磨顆粒的控制方法，其特征在于：用于分散耐磨顆粒的所述預置層中cu粉、cu3p共晶粉和sn粉質量份數如下：
5.如權利要求1所述的一種階梯式分布耐磨顆粒的控制方法，其特...
【專利技術屬性】
技術研發人員：盛婕，盛永旺，汪彬，金建風，徐小寅，倪國成，蔣飛錄，滕宇軻，陳正英，王琳琳，
申請(專利權)人：浙江永旺焊材制造有限公司，
類型：發明
國別省市：
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