[发明专利]一种耐磨粒磨损粉芯丝材及其制备方法、耐磨粒磨损涂层及其制备方法

说明书

本发明提供了一种耐磨粒磨损粉芯丝材及其制备方法、耐磨粒磨损涂层及其制备方法，属于合金粉芯丝材技术领域。本发明提供的耐磨粒磨损粉芯丝材，包括粉芯和包裹所述粉芯的合金外皮；所述粉芯的化学成分包括Cr18～20wt％，Mo 8～10wt％，W 2～4wt％，B 2～3wt％，C 2～3wt％，复合稀土0.5～0.7wt％和余量Fe。本发明提供的耐磨粒磨损粉芯丝材作为喷涂材料，在喷涂过程中依靠金属间化合物或硬质陶瓷相原位生成的弥散强化作用提高硬度，依靠粘结相提高涂层的内聚强度，提高了涂层与基体之间的结合强度、韧性和耐磨性能，同时也能极大程度降低涂层孔隙率。

技术领域

本发明涉及合金粉芯丝材技术领域，具体涉及一种耐磨粒磨损粉芯丝材及其制备方法、耐磨粒磨损涂层及其制备方法。

背景技术

磨粒磨损是最常见的一种磨损形式，典型的磨粒磨损大多发生在机械设备、装备上，影响了机械设备、装备的稳定性和安全性，造成了巨大的经济损失，每年因磨粒磨损造成的损失约占全部磨损损失的50％，因此对耐磨粒磨损材料的研究尤为重要。

耐磨粒磨损涂层是基体在长期磨粒磨损的工作环境下，提高工作寿命及稳定性的一种保护涂层，面硬度是表征该涂层的耐磨粒磨损性能的主要参数。热喷涂技术是制备耐磨粒磨损涂层较为成熟完整的技术体系，包括高速电弧喷涂、等离子喷涂、超音速火焰喷涂在内的多种技术广泛用于制备高硬度耐磨涂层。其中，高速电弧喷涂技术操作简单，便于现场喷涂且成本更低，更适合随装保障，可以及时高效地完成对失效机械设备、装备的修复和防护。

高速电弧喷涂技术利用导电丝材短接产生的电弧为热源，将喷涂材料加热，受热的喷涂材料形成熔融或半熔融状态的微粒，这些微粒以一定的速度冲击并沉积在基体表面上，形成具有一定特性的喷涂层。喷涂材料有粉、丝、带和棒等不同形态，其中，丝材应用最为广泛。目前，常用的丝材大多为陶瓷或硬质合金的粉芯丝材。虽然上述粉芯丝材制备的涂层的硬度较高，但是涂层的孔隙率高，导致其耐磨性差。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种耐磨粒磨损粉芯丝材及其制备方法、耐磨粒磨损涂层及其制备方法，本发明提供的耐磨粒磨损粉芯丝材喷涂后的涂层的孔隙率低、硬度高且耐磨性能好。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种耐磨粒磨损粉芯丝材，包括粉芯，所述粉芯的化学成分包括Cr18～20wt％，Mo 8～10wt％，W 2～4wt％，B 2～3wt％，C 2～3wt％，复合稀土0.5～0.7wt％和余量Fe。

优选的，所述粉芯的粒度为60～100目。

优选的，所述耐磨粒磨损粉芯丝材包括包裹所述粉芯的合金外皮。

优选的，所述耐磨粒磨损粉芯丝材的直径为1.6～2.5mm。

本发明提供了所述耐磨粒磨损粉芯丝材的制备方法，包括以下步骤：

将粉芯填充到合金形成的U型槽中，将所述U型槽合口后进行拉拔减径，得到耐磨粒磨损粉芯丝材。

优选的，所述粉芯料的填充率为20～35％。

本发明提供了一种耐磨粒磨损涂层，材质为上述技术方案所述耐磨粒磨损粉芯丝材或上述技术方案所述制备方法得到的耐磨粒磨损粉芯丝材。

优选的，所述耐磨粒磨损涂层的厚度为0.5～0.7mm。

本发明提供了上述技术方案所述耐磨粒磨损涂层的制备方法，包括以下步骤：

对基体进行喷砂粗化处理，然后以耐磨粒磨损粉芯丝材作为喷涂材料进行高速电弧喷涂，在基体表面得到耐磨粒磨损涂层；

所述耐磨粒磨损粉芯丝材为权利要求1～3任一项所述耐磨粒磨损粉芯丝材或权利要求4～5任一项所述制备方法得到的耐磨粒磨损粉芯丝材。