[发明专利]一种强化铸钢表面性能的WC -聚氨酯复合涂层的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于金属材料表面强化处理技术，特别提供一种在铸钢表面复合涂层的制备方法，具体为一种强化铸钢表面性能的WC -聚氨酯复合涂层的制备方法。

背景技术

由于铸钢所特有高强度、、耐磨、耐腐、耐热、低温性、加工制造性、寿命长、可回收等优点，而被广泛应用于工业、农业、国防和人们日常生活的各个领域，被认为是很有发展潜力的金属材料。铸钢材料表面在运行有段时间后，会存在一定的磨损，从而影响设备运行的稳定性和安全性，选择合理的表面处理技术提高铸钢表面的强度、硬度和耐磨等性能是表面技术工作者亟待解决的问题。目前，常见的铸钢表面处理方法有激光表面淬火、表面堆焊表面热喷涂、等离子喷涂、电弧喷涂和超音速喷涂等。激光表面淬火和表面堆焊材料成本高；表面热喷涂预处理涂层加工困难，涂层与基体结合差，涂层易疲劳剥落；等离子熔覆工艺不好控制，生产成本高，从工业实用化的角度来看，尚需作进一步的深入研究。

发明内容

本发明的目的是提供一种强化铸钢表面性能的WC -聚氨酯复合涂层的制备方法，制备的复合涂层材料具有较高的硬度和耐磨性，并且涂层表面光洁度高，不仅可用于一般磨损面，而且还可用于精密零部件配合部位的耐磨蚀处理，使铸钢表面的结合强度、耐磨性和耐磨性大大提高，延长了使用寿命。

本发明采用以下技术方案：               

一种强化铸钢表面性能的WC -聚氨酯复合涂层的制备方法，具体步骤如下：

第一步，以WC为阳极，以铸钢基材作为阴极，在惰性气体保护下，在铸钢表面采用WC进行熔覆处理；处理前，对强化修复区域先进行预处理；涂覆处理的工艺参数为：输出功率为2000-2500W，输出电压为180～220V，放电频率为800-2000HZ，结合强度大于350MP；

第二步，在WC涂层上刷粘接剂，停留7小时，再喷涂硬度为80HA的聚氨酯弹性体材料，固化5-7天。

作为优选，所述WC涂层厚度为20～30μm。

作为优选，所述聚氨酯涂层厚度为1-2mm。

本发明的有益效果为： 

1、本发明采用熔覆-喷涂设备，以铸钢件为熔覆对象，在大气条件下，使用氩气作为保护气体，使用具有高强度、高耐磨性的WC作为电极材料，熔覆在铸钢材料表面，形成了一层与基体冶金结合的合金层。

2、本发明所采用的熔覆-喷涂工艺方法不会使铸钢材料产生热变形。熔覆后的铸钢表面复合涂层致密、均匀，WC涂层厚度可达到20～30μm，聚氨酯涂层厚度可达1-2mm。表面硬度和耐磨性都有很大的提高，延长使用寿命。

3、在铸钢表面进行热熔覆，熔覆涂层的厚度、耐磨性等与熔覆的功率、电压、频率等操作因素相关，因此可以通过对熔覆参数的适当调节，选择最佳工艺参数提高涂层的性能。

4、本发明所采用的工艺方法不需要特殊、复杂的处理装置和设施，表面强化处理费用较低，而且操作方便，表面复合涂层制备参数易于控制和达到。该复合涂层具有较高的硬度和耐磨性，并且涂层表面光洁度高，不仅可用于一般磨损面，而且还可用于精密零部件配合部位的耐磨蚀处理。该技术可以广泛用于钢铁、冶金等各个行业。

5、本发明与其它金属表面处理技术相比，设备简单、操作方便。制备的复合涂层材料具有较高的硬度和耐磨性，并且涂层表面光洁度高，不仅可用于一般磨损面，而且还可用于精密零部件配合部位的耐磨蚀处理。使铸钢表面的结合强度、耐磨性和耐磨性大大提高，延长了使用寿命。

具体实施方式：

以下用实施例对本发明作进一步的详细说明：

实施例1：                                            

第一步，以WC为阳极，以铸钢基材作为阴极，在惰性气体氩气保护下，在铸钢表面采用WC进行涂覆处理；处理前，对强化修复区域先进行预处理；涂覆处理的工艺参数为：输出功率为2000W，输出电压为180V，放电频率为800HZ，结合强度大于350MP。WC涂层厚度为30μm。

第二步，在WC涂层上刷粘接剂，停留7小时，再喷涂硬度为80HA的聚氨酯弹性体材料，固化5-7天。聚氨酯喷涂表面光洁度可达▽7,喷涂厚度为2㎜。

铸钢表面硬度和耐磨性都有很大的提高，延长使用寿命。

WC涂层与基体冶金结合，结合强度大于350MP，显微硬度大于1500HV，聚氨酯涂层与WC之间的结合强度大于20MPa，硬度为邵氏硬度80HA，复合涂层表面光洁度可达▽7。