一種高硬度Co-Cr-W-B焊層材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及熱噴涂技術(shù)領(lǐng)域，具體說(shuō)是一種高硬度Co-Cr-W-B焊層材料及其制備 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著對(duì)工程機(jī)械設(shè)備性能要求的不斷提高，近年來(lái)，先后出現(xiàn)了許多種高效、優(yōu)質(zhì) 的新焊接方法，但埋弧焊、明弧焊的應(yīng)用領(lǐng)域依然未受任何影響，因?yàn)楸砻嫣幚砑夹g(shù)的突出 特點(diǎn)使埋弧焊和明弧焊的應(yīng)用極具潛力。這些特點(diǎn)可概括為以下四點(diǎn)：1、表面工程和多 種復(fù)合材料的結(jié)合在材料設(shè)計(jì)中具有明顯的優(yōu)勢(shì)；2、可方便地調(diào)整材料的化學(xué)成分；3、能 夠動(dòng)態(tài)形成具有特殊結(jié)構(gòu)性能的復(fù)合材料；4、多種材料和多種技術(shù)的復(fù)合可獲得優(yōu)異的性 能。
[0003] 然而埋弧焊、明弧焊技術(shù)的發(fā)展卻受著材料短板的制約，傳統(tǒng)使用的絲材結(jié)合強(qiáng) 度差、氣孔率高、使用率低，越來(lái)越難以滿足人們的使用要求。采用新工藝、新方法、新配方 制得具有高硬度、高結(jié)合強(qiáng)度、耐腐蝕性，微觀組織結(jié)構(gòu)均勻，材料使用率高，綜合力學(xué)性能 優(yōu)良的新型材料是人們的迫切需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了彌補(bǔ)傳統(tǒng)焊層的不足，本發(fā)明提供一種高硬度Co-Cr-W-B焊層材料及其制備 方法。
[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：
[0006] 一種高硬度Co-Cr-W-B焊層材料，其組分及各組分的質(zhì)量份數(shù)為Co占31-51份、 Cr占19-34份、W占13份、B占15份、Al占0. 05份、Al2O3占1份，所述Al 203增加了材料 的結(jié)合強(qiáng)度，減少氣孔率。
[0007] Co的物理、化學(xué)性質(zhì)決定了它是生產(chǎn)耐熱合金、硬質(zhì)合金、防腐合金和磁性合金的 重要原料。鈷基合金或含鈷合金鋼用作燃汽輪機(jī)的葉片、葉輪、導(dǎo)管、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)、火箭發(fā)動(dòng) 機(jī)、導(dǎo)彈的部件和化工設(shè)備中各種高負(fù)荷的耐熱部件以及原子能工業(yè)的重要金屬材料。Co 作為粉末冶金中的粘結(jié)劑能保證硬質(zhì)合金有一定的韌性。
[0008] Cr涂在工件表面可以提高工件的耐腐蝕性。
[0009] 一種高硬度Co-Cr-W-B焊層材料的制備方法，包括以下步驟：
[0010] (1)首先采用氣霧化法制得Co-Cr-W-B的納米球；
[0011] ⑵向步驟⑴制得的納米球中加入Al2O3，最后采用活性劑保護(hù)法制得納米粉末。
[0012] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明既有合金鋼材的高強(qiáng)度，又有鈦金屬的優(yōu)異耐蝕性、 高靜摩擦系數(shù)等特點(diǎn)。本發(fā)明制得的焊層的硬度可達(dá)到HRC40,具有較高的結(jié)合強(qiáng)度和較 小的氣孔率，結(jié)合強(qiáng)度、抓附力較高，焊層厚度可達(dá)6毫米，致密度良好為0. 55,適用于埋弧 焊，還可作為熱噴涂層材料的底層材料，具有優(yōu)異的結(jié)合強(qiáng)度，在相同的條件下，本發(fā)明的 結(jié)合度是普通絲材結(jié)合強(qiáng)度的2. 2倍，可見(jiàn)本發(fā)明具有優(yōu)異的焊接性能。
【具體實(shí)施方式】
[0013] 為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段和創(chuàng)作特征易于明白了解，下面對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步闡 述。
[0014] 實(shí)施例一：
[0015] -種高硬度Co-Cr-W-B焊層材料，其組分及各組分的質(zhì)量份數(shù)為Co占31份、Cr占 19份、W占13份、B占15份、Al占0.05份、Al2O3占1份。
[0016] -種高硬度Co-Cr-W-B焊層材料的制備方法，包括以下步驟：
[0017] (1)采用氣霧化法制得Co-Cr-W-B的納米球；
[0018] (2)向步驟⑴制得的納米球中加入Al2O3，最后采用活性劑保護(hù)法制得納米粉末。
[0019] 實(shí)施例二：
[0020] 一種高硬度Co-Cr-W-B焊層材料，其組分及各組分的質(zhì)量份數(shù)為Co占38份、Cr占 25份、W占13份、B占15份、Al占0.05份、Al2O3占1份。
[0021] 一種高硬度Co-Cr-W-B焊層材料的制備方法，與實(shí)施例一相同。
[0022] 實(shí)施例三：
[0023] 一種高硬度Co-Cr-W-B焊層材料，其組分及各組分的質(zhì)量份數(shù)為Co占45份、Cr占 28份、W占13份、B占15份、Al占0.05份、Al2O3占1份。
[0024] 一種高硬度Co-Cr-W-B焊層材料的制備方法，與實(shí)施例一相同。
[0025] 實(shí)施例四：
[0026] 一種高硬度Co-Cr-W-B焊層材料，其組分及各組分的質(zhì)量份數(shù)為Co占51份、Cr占 34份、W占13份、B占15份、Al占0.05份、Al2O3占1份。
[0027] -種高硬度Co-Cr-W-B焊層材料的制備方法，與實(shí)施例一相同。
[0028] 采用埋弧焊焊接技術(shù)在以20C〇鋼為基體的軋輥上制得Co-Cr-W-B焊層，帶有所述 焊層的基體與無(wú)所述焊層的基體的結(jié)合強(qiáng)度、顯微硬度、氣孔率以及抗磨粒磨損性能對(duì)比 實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1 :
[0029] 表1 Co-Cr-W-B焊層與20C〇鋼基體的性能對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果：
[0030]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種高硬度Co-Cr-W-B焊層材料，其特征在于：其組分及各組分的質(zhì)量份數(shù)為Co占 31-51 份、Cr 占 19-34 份、W 占 13 份、B 占 15 份、Al 占 0· 05 份、Al2O3 占 1 份。
2. -種高硬度Co-Cr-W-B焊層材料的制備方法，其特征在于：包括以下步驟： (1) 采用氣霧化法制得Co-Cr-W-B的納米球； (2) 向步驟⑴制得的納米球中加入Al2O3，最后采用活性劑保護(hù)法制得納米粉末。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種高硬度Co-Cr-W-B焊層材料及其制備方法，其組分及各組分的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為Co占31-51份、Cr占19-34份、W占13份、B占15份、Al占0.05份、Al2O3占1份，其制備方法為：采用氣霧化法制得Co-Cr-W-B的納米球；然后向制得的納米球中加入Al2O3，最后采用活性劑保護(hù)法制得納米粉末。本發(fā)明既有合金鋼材的高強(qiáng)度，又有鈦金屬的優(yōu)異耐蝕性、高靜摩擦系數(shù)等特點(diǎn)，制得的焊層的硬度可達(dá)到HRC40，具有較高的結(jié)合強(qiáng)度和較小的氣孔率，結(jié)合強(qiáng)度、抓附力較高，焊層厚度可達(dá)6毫米，致密度良好為0.55。
【IPC分類(lèi)】C22C19-07, B22F1-00, C22C30-00
【公開(kāi)號(hào)】CN104827025
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510233689
【發(fā)明人】程敬卿
【申請(qǐng)人】蕪湖鼎瀚再制造技術(shù)有限公司
【公開(kāi)日】2015年8月12日
【申請(qǐng)日】2015年5月9日