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WC-Cr3C2-Ni热 喷涂粉末及其制备方法和用途

阅读：795发布：2023-03-13

专利汇可以提供WC-Cr3C2-Ni热喷涂粉末及其制备方法和用途专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了WC-Cr3C2-Ni 热喷涂粉末及其制备方法和用途。其中，该WC-Cr3C2-Ni 热喷涂粉末包括：72.5重量份的碳化钨混合物；20.5重量份的碳化铬；7.0重量份的镍；0.5重量份的碳化钛；以及0.3重量份的有机抗氧化剂，其中，该碳化钨混合物包括：5-26.5重量份粒度为0.05-0.2微米的碳化钨；10-30重量份粒度为1.5-2.5微米的碳化钨；以及12.5-57.5重量份粒度为4.0-9.0微米的碳化钨。本发明的WC-Cr3C2-Ni热喷涂粉末能够改善热喷涂后涂层的相关性能，既能确保涂层具有优异的耐磨性、高温抗氧化性能、抗空蚀性能，又能获得较好的涂层韧性，可适用范围广。，下面是WC-Cr3C2-Ni热喷涂粉末及其制备方法和用途专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种WC-Cr3C2-Ni热喷涂粉末，其特征在于，包括：
72.5重量份的碳化钨混合物；
20.5重量份的碳化铬；
7.0重量份的镍；
0.5重量份的碳化钛；以及
0.3重量份的有机抗氧化剂，
其中，所述碳化钨混合物包括：
5-15重量份粒度为0.05-0.2微米的碳化钨；
10-30重量份粒度为1.5-2.5微米的碳化钨；以及
12.5-57.5重量份粒度为4.0-9.0微米的碳化钨，
3
其中，所述WC-Cr3C2-Ni热喷涂粉末的松装密度为4.0-5.8g/cm。
2.根据权利要求1所述的WC-Cr3C2-Ni热喷涂粉末，其特征在于，所述碳化钨混合物中，所述1.5-2.5微米的碳化钨为20.0重量份。
3.根据权利要求1所述的WC-Cr3C2-Ni热喷涂粉末，其特征在于，所述碳化钨混合物中，所述粒度为4.0-9.0微米的碳化钨为26.0-47.5重量份。
4.根据权利要求1所述的WC-Cr3C2-Ni热喷涂粉末，其特征在于，所述有机抗氧化剂为选自油溶性抗氧化剂、水溶性抗氧化剂和兼溶性抗氧化剂的至少一种。
5.根据权利要求4所述的WC-Cr3C2-Ni热喷涂粉末，所述有机抗氧化剂为水溶性抗氧化剂。
6.根据权利要求5所述的WC-Cr3C2-Ni热喷涂粉末，所述有机抗氧化剂为水基型抗氧化剂。
7.一种制备权利要求1所述的WC-Cr3C2-Ni热喷涂粉末的方法，其特征在于，包括以下步骤：
将5-26.5重量份粒度为0.05-0.2微米的碳化钨，10-30重量份粒度为1.5-2.5微米的碳化钨和12.5-57.5重量份粒度为4.0-9.0微米的碳化钨进行混合，以便获得碳化钨混合物；
将72.5重量份的所述碳化钨混合物、20.5重量份的碳化铬、7.0重量份的镍、0.5重量份的碳化钛、0.3重量份的有机抗氧化剂、20.0-25.0重量份的去离子水和2.0重量份的聚乙烯醇混合并进行球磨处理，以便获得球磨产物；
将所述球磨产物进行干燥造粒处理，以便获得球形混合物；
将所述球形混合物进行烧结处理，以便获得烧结产物；以及
3
按照粒度为5-53微米，松装密度为4.0-4.8g/cm的规格，将所述烧结产物依次进行破碎和分级处理，以便获得所述WC-Cr3C2-Ni热喷涂粉末。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述碳化钨混合物中，所述粒度为
1.5-2.5微米的碳化钨为20.0重量份。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述碳化钨混合物中，所述粒度为
4.0-9.0微米的碳化钨为26.0-47.5重量份。
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述有机抗氧化剂为选自油溶性抗氧化剂、水溶性抗氧化剂和兼溶性抗氧化剂的至少一种。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述有机抗氧化剂为水溶性抗氧化剂。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述有机抗氧化剂为水基型抗氧化剂。
13.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述去离子水的温度为10-15℃。
14.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，进行所述球磨处理20-28小时。
15.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，采用开放式离心喷雾干燥塔进行所述干燥造粒处理。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述开放式离心喷雾干燥塔的离心雾化盘转速为8000-12000转/分钟。
17.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，于氢气氛围中进行所述烧结处理。
18.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述烧结处理是于置于钼丝炉的石墨舟皿中进行的。
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，推舟速度为9-12分钟/舟，烧结温度为
1100-1300℃。

说明书全文

WC-Cr3C2-Ni热 喷涂粉末及其制备方法和用途

技术领域

[0001] 本发明涉及热喷涂技术领域，特别是涉及热喷涂粉末制备技术领域。具体地，本发明涉及WC-Cr3C2-Ni热喷涂粉末及其制备方法和用途。

背景技术

[0002] 热喷涂技术是表面改质领域中的一项关键技术，通过在被加工工件表面制备一层耐磨涂层，使工件获得优良的使用性能。在众多的碳化物中，碳化钨和碳化铬作为热喷涂材料在工业上得到应用。碳化钨和碳化铬具备陶瓷材料耐高温抗氧化、高强度、高硬度及耐腐蚀性能好等特点，广泛地应用于航空航天、冶金、机械等领域。相对于电镀硬铬层，热喷涂WC-Cr3C2-Ni涂层在耐磨性、耐蚀性等方面有明显的优势，尤其在应用于沿海或岛屿国家地区时，而且其制备速度快，环境污染小。

[0003] 在改善热喷涂涂层特性的工艺中，超音速火焰喷涂WC-Co（Ni）时表现出了优良的特性。特别是喷涂WC-Cr3C2-Ni时，其高温抗氧化性、耐磨、耐蚀性等方面具有非常优秀的表现，尤其是耐蚀性能较好，能够广泛应用在沿海领域或岛屿国家的耐腐工件上，但其脆性、空蚀性能限制了它们的应用。

[0004] 因而，现阶段的WC-Cr3C2-Ni热喷涂粉末仍有待改进。

发明内容

[0005] 本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种能够确保涂层具有优异的耐磨性、高温抗氧化性能、抗空蚀性能，又能获得较好的涂层韧性的WC-Cr3C2-Ni热喷涂粉末。

[0006] 根据本发明的一个方面，本发明提供了一种WC-Cr3C2-Ni热喷涂粉末。根据本发明的实施例，该WC-Cr3C2-Ni热喷涂粉末包括：72.5重量份的碳化钨混合物；20.5重量份的碳化铬；7.0重量份的镍；0.5重量份的碳化钛；以及0.3重量份的有机抗氧化剂，其中，该碳化钨混合物包括：5-26.5重量份粒度为0.05-0.2微米的碳化钨；10-30重量份，优选20.0重量份粒度为1.5-2.5微米的碳化钨；以及12.5-57.5重量份，优选26.0-47.5重量份粒度为4.0-9.0微米的碳化钨。

[0007] 发明人惊奇地发现，本发明的WC-Cr3C2-Ni热喷涂粉末，能够改善热喷涂后涂层的相关性能，既能确保涂层具有优异的耐磨性、高温抗氧化性能、抗空蚀性能，又能获得较好的涂层韧性，可适用范围广，能够有效应用于沿海领域或岛屿国家的耐腐工件上。

[0008] 另外，根据本发明的实施例，本发明的WC-Cr3C2-Ni热喷涂粉末还可以具有如下附加的技术特征：

[0009] 根据本发明的一个实施例，本发明的WC-Cr3C2-Ni热喷涂粉末的松装密度为3
4.0-5.8g/cm。由此，该WC-Cr3C2-Ni热喷涂粉末为球形、流动性好、粒子强度好，喷涂上粉率高，涂层致密、硬度高、韧性高、耐空蚀性好。

[0010] 根据本发明的一个实施例，该有机抗氧化剂为选自油溶性抗氧化剂、水溶性抗氧化剂和兼溶性抗氧化剂的至少一种，优选水溶性抗氧化剂，更优选水基型抗氧化剂。其中，在本文中所使用的表达方式“水基型抗氧化剂”是指这样一种抗氧化剂，该抗氧化剂成分能够与纯水互溶，与水介质互溶分散，并且能够阻止水、氧气对包含该氧化剂的产品造成氧化影响。由此，在制备本发明的WC-Cr3C2-Ni热喷涂粉末时，在水基球磨过程中，分散后的抗氧化剂对粉末即球磨产物表面能够起到抗氧化的保护作用。

[0011] 根据本发明的又一方面，本发明还提出了一种制备前面所述的WC-Cr3C2-Ni热喷涂粉末的方法。根据本发明的实施例，该方法包括以下步骤：将5-26.5重量份粒度为0.05-0.2微米的碳化钨，10-30重量份，优选20.0重量份粒度为1.5-2.5微米的碳化钨和
12.5-57.5重量份，优选26.0-47.5重量份粒度为4.0-9.0微米的碳化钨进行混合，以便获得碳化钨混合物；将72.5重量份的该碳化钨混合物、20.5重量份的碳化铬、7.0重量份的镍、0.5重量份的碳化钛、0.3重量份的有机抗氧化剂、20.0-25.0重量份的去离子水和2.0重量份的聚乙烯醇混合并进行球磨处理，以便获得球磨产物；将该球磨产物进行干燥造粒处理，以便获得球形混合物；将该球形混合物进行烧结处理，以便获得烧结产物；以及按照
3
粒度为5-53微米，松装密度为4.0-4.8g/cm的规格，将该烧结产物依次进行破碎和分级处理，以便获得该WC-Cr3C2-Ni热喷涂粉末。

[0012] 根据本发明的实施例，利用该方法能够方便、有效地制备本发明的WC-Cr3C2-Ni热喷涂粉末，并且工艺简单、成本低廉，制备获得的WC-Cr3C2-Ni热喷涂粉末能够有效改善热喷涂后涂层的相关性能，既能确保涂层具有优异的耐磨性、高温抗氧化性能、抗空蚀性能，又能获得较好的涂层韧性，从而能够有效应用于沿海领域或岛屿国家的耐腐工件上，且可适用范围非常广。

[0013] 根据本发明的实施例，本发明的制备WC-Cr3C2-Ni热喷涂粉末的方法还可以具有如下附加的技术特征：

[0014] 根据本发明的一个实施例，该有机抗氧化剂为选自油溶性抗氧化剂、水溶性抗氧化剂和兼溶性抗氧化剂的至少一种，优选水溶性抗氧化剂，更优选水基型抗氧化剂由此，在本发明的制备WC-Cr3C2-Ni热喷涂粉末的方法中，在水基球磨过程中经分散的抗氧化剂对粉末即球磨产物表面能够起到抗氧化的保护作用。

[0015] 根据本发明的一个实施例，该去离子水的温度为10-15℃。由此，可以控制球磨过程中粉末和水介质的氧化程度，有利于产品质量的稳定。

[0016] 根据本发明的一个实施例，进行球磨处理20-28小时。这是因为，首先，球磨时间低于20小时，则各种原材料粉末混合不均匀容易造成成分聚集；其次，球磨时间超过28小时，则粗晶粒碳化钨（4.0-9.0微米）粒子在超长球磨后平均粒度会下降，从而影响产品中不同碳化钨粒度比例。

[0017] 根据本发明的一个实施例，采用开放式离心喷雾干燥塔进行干燥造粒处理。

[0018] 根据本发明的一个实施例，该开放式离心喷雾干燥塔的离心雾化盘转速为8000-12000转/分钟。这是因为，本发明的制备WC-Co-Cr热喷涂粉末的方法采用的是离心雾化工艺，而雾化盘的转速会直接影响混合料的粒度粗细及分布：当雾化器转速低于
11000转/分钟时，生产粉末的粒度整体偏粗，且粒度分布不集中；当雾化器转速高于12000转/分钟时，生产粉末的粒度整体偏细，导致细粉偏多，在喷涂过程中会影响粉末的流动性、粘枪管等情况；而本发明在上述转速范围内生产的粉末其粒度分布适应产品所要求的粒度分布。

[0019] 根据本发明的一个实施例，于氢气氛围中进行烧结处理。这是因为：1、氢气具有还原性，可以保证物料在加温条件下物料不被氧化，从而使烧结产品氧含量低；2、氢气穿透性好，可以作为载气将混合料中起粘结作用的有机物裂解成分带出，从而减少残留。

[0020] 根据本发明的实施例，烧结处理是于置于钼丝炉的石墨舟皿中进行的。其中，根据本发明的一个实施例，推舟速度为9-12分钟/舟，烧结温度为1100-1300℃。由此，进行脱脂、烧结处理后，获得的WC-Cr3C2-Ni热喷涂粉末中的有机物被裂解挥发、粉末在烧结过程中收缩、合金化，具有一定的结合强度，有利于喷涂作业的稳定。

[0021] 需要说明的是，本发明正是基于发明人经反复试验才获得的下列发现才完成的：

[0022] 第一，发明人发现，利用上述方法制备WC-Cr3C2-Ni热喷涂粉末时，碳化钨混合物的粒度及组成对涂层的硬度、耐空蚀性能、耐磨性及韧性影响较大。具体地：

[0023] 当碳化钨混合物中纳米晶碳化钨（有时也称为“纳米碳化钨”）的含量小于5重量份时，所得WC-Cr3C2-Ni喷涂粉末未受纳米材料特性的影响不明显（添加比例太少，则细晶粒粉末的填充不充分），其制备的涂层硬度提高时，韧性降低明显；当碳化钨混合物中纳米碳化钨的含量大于26.5重量份时，所得WC-Cr3C2-Ni热喷涂粉末的特性趋向纳米材料特性，其制备的涂层硬度较高，耐磨性好，但是由于纳米材料在喷涂过程中容易出现粉末氧化分解，涂层质量大大降低。因此，发明人将碳化钨混合物中的纳米晶碳化钨的含量确定为5-26.5重量份，并将纳米晶碳化钨的粒度确定为0.05-0.2微米。

[0024] 其中，当碳化钨混合物中纳米碳化钨的含量大于5重量份而小于15重量份时，所得WC-Cr3C2-Ni热喷涂粉末制备的涂层具有优秀的硬度指标，同时具有一定的韧性，能够将硬度提高5.0%时，其断裂韧性指标仅降低3.6%左右。因而，具有上述配比的WC-Cr3C2-Ni热喷涂粉末，适用于制备耐磨损要求较高，且需要具备一定韧性要求的涂层。

[0025] 而当碳化钨混合物中纳米碳化钨的含量为15.0重量份时，所得WC-Cr3C2-Ni热喷涂粉末制备的涂层具有优良的综合性能，韧性指标明显高于同等硬度涂层，硬度也明显高于同等韧性涂层，具有较高的综合性能优势。因而，具有上述配比的WC-Cr3C2-Ni热喷涂粉末，可适用范围广泛。

[0026] 当碳化钨混合物中纳米碳化钨的含量大于15.0重量份、小于26.5重量份时，所得WC-Cr3C2-Ni热喷涂粉末制备的涂层具有优秀的韧性、空蚀指标，同时具有一定的硬度性，因而，具有上述配比的WC-Cr3C2-Ni热喷涂粉末，能够适用于制备使用环境复杂，承受一定压力的涂层。

[0027] 当碳化钨混合物中中颗粒碳化钨的粒度小于4.0微米时，所得WC-Cr3C2-Ni热喷涂粉末的耐磨损性能不理想；当碳化钨混合物中中颗粒碳化钨的粒度大于9.0微米时，所得WC-Cr3C2-Ni热喷涂粉末的硬质相弥散性不理想，容易出现明显软点；而当碳化钨混合物中中颗粒碳化钨的粒度在4.0-9.0微米时，均可生产较理想的热喷涂粉末。因而，发明人将碳化钨混合物中中颗粒碳化钨的粒度确定为4.0-9.0微米。

[0028] 第二，发明人还发现，所得WC-Cr3C2-Ni热喷涂粉末的松装密度与其性能以及利用其制备的涂层的性能，例如粉末形状、粒子强度、喷涂上粉率，以及制备涂层的致密度、硬度、韧性、耐腐蚀性以及耐空蚀性，紧密相关。具体地，如下表所示：

[0029]

[0030] 由此，基于上表的结果，根据实际应用的一般需求，发明人确定了本发明的WC-Cr3C2-Ni热喷涂粉末的松装密度：4.0-5.8g/cm3。

[0031] 此外，还需要说明的是，本发明的WC-Cr3C2-Ni热喷涂粉末至少具有以下优点和效果：

[0032] （1）本发明的WC-Cr3C2-Ni热喷涂粉末既能确保涂层具有优异的抗裂韧性，又能获得优秀的硬度指标。

[0033] （2）本发明通过碳化钨混合物中纳米晶碳化钨的含量，能够制备满足不同要求及用途的WC-Cr3C2-Ni热喷涂粉末，从而能够有效调节该热喷涂粉末喷涂后涂层的硬度、韧性等相关性能。

[0034] 本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。附图说明

[0035] 本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

[0036] 图1显示了根据本发明一个实施例的制备WC-Cr3C2-Ni热喷涂粉末的方法的流程示意图。

具体实施方式

[0037] 下面详细描述本发明的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

[0038] 一般方法：

[0039] 参照图1，本发明的制备WC-Cr3C2-Ni热喷涂粉末的方法一般可以包括以下步骤：

[0040] S100：混料及球磨处理

[0041] 将5-26.5重量份粒度为0.05-0.2微米的碳化钨，10-30重量份，优选20.0重量份粒度为1.5-2.5微米的碳化钨和12.5-57.5重量份，优选26.0-47.5重量份粒度为4.0-9.0微米的碳化钨进行混合，以便获得碳化钨混合物。然后向球磨设备中加入72.5重量份的该碳化钨混合物、20.5重量份的碳化铬、7.0重量份的镍、0.5重量份的碳化钛、0.3重量份的有机抗氧化剂、20.0-25.0重量份的去离子水和2.0重量份的聚乙烯醇，并进行球磨处理，以便获得球磨产物。

[0042] S200：干燥造粒处理

[0043] 将该球磨产物进行干燥造粒处理，以便获得球形混合物。

[0044] S300：烧结处理

[0045] 将该球形混合物进行烧结处理，以便获得烧结产物。

[0046] S400：破碎分级处理

[0047] 按照粒度为5-53微米，松装密度为4.0-4.8g/cm3的规格，将该烧结产物依次进行破碎和分级处理，以便获得本发明的WC-Cr3C2-Ni热喷涂粉末。

[0048] 下面将结合实施例对本发明的方案进行解释。本领域技术人员将会理解，下面的实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。

[0049] 实施例1

[0050] 本实施例参照上述一般方法，以生产100kg喷涂粉为例，按照以下工艺步骤制备本发明的WC-Cr3C2-Ni热喷涂粉末：

[0051] 其中，原料配比及其相应参数见下表。

[0052]

[0053] 注：BET：指BET测试法，即BET比表面积测试法，其中比表面积是指单位质量物料所具有的总面积。在上表中是采用BET测试法测定的BET值来表征本发明所采用的具有球形多孔结构的纳米碳化钨的粒度。

[0054] FSSS：费氏粒度测试的简称，基本方法为稳流式空气透过法，即在空气流速和压力不变的条件下，测定比表面积和平均粒度。在上表中，是采用费氏粒度测试法测定的FSSS值来表征本发明所采用的细颗粒和中颗粒碳化钨的粒度。

[0055] 1、制备纳米晶碳化钨，并备好细颗粒、中颗粒碳化钨

[0056] 首先，参照美国英佛曼公司的专利号为2004100430580（中国专利公开号1569625A，申请人已获得使用许可），发明名称为“金属碳化物的制备方法”的专利中中所述的方法，生产上表所列规格的纳米晶碳化钨，其中，该纳米晶碳化钨的粒度为0.05-0.2微米。具体步骤如下：

[0057] （1）配料球磨：三氧化钨直接碳化法生产纳米碳化钨，生产采用三氧化钨和炭黑为主原料，并辅以质量百分比为1.6%的粘结剂，添加剂0.2%，以去离子水为球磨介质，通过搅拌高能球磨2小时，得到混合料浆；

[0058] （2）采用开放式离心喷雾方式制备具备球形分布的多孔粒子混合料；

[0059] （3）将制备好的混合料在特制的烧结碳化炉中进行高温气氛下直接碳化（注：主要化学反应为WO3+C→WC+CO2+CO），碳化温度为1350℃，保温时间为45min；批量生产粒度为0.05-0.2微米纳米晶碳化钨。

[0060] 然后，预备好粒度为1.5-2.5微米的细颗粒碳化钨，以及粒度为4.0-9.0微米的中颗粒碳化钨，其中该细颗粒碳化钨和中颗粒碳化钨均为市售可得的通用产品。

[0061] 2、混料及球磨处理

[0062] 首先依据工艺要求，向球磨设备（可倾式滚筒球磨机或立式搅拌球磨机）加入5kg（5%）的纳米碳化钨、20kg（20%）中颗粒碳化钨和20.5kg（20.5%）碳化铬，7.0kg镍粉（7.0%），然后加入占原料质量百分比为20%、温度为10-15℃的去离子水20kg、2.0kg(2.0%)的聚乙烯醇、0.3kg(0.3%)的有机抗氧化剂以及0.5kg(0.5%)的晶粒生长抑制剂碳化钛进行混料，并进行球磨处理25小时，以便获得球磨产物。

[0063] 3、干燥造粒处理

[0064] 采用开放式离心喷雾干燥塔，将该球磨产物进行干燥造粒处理，以便获得球形混合物。其中，离心雾化盘转速为11500转/分钟（可根据粒度分布要求适当调整）。

[0065] 4、烧结处理

[0066] 将上述球形混合物装入石墨舟皿中，然后置于钼丝炉中，在氢气保护气氛中进行连续烧结，以便获得烧结产物。其中，推舟速度为11分钟/舟，烧结温度1260℃。

[0067] 5、破碎分级处理

[0068] 采用机械方式，对烧结产物进行破碎处理，并采用超声波过筛和氮气保护气流分级的方式得到不同规格的最终产品WC-Cr3C2-Ni热喷涂粉末，其中粒度规格为5-30微米的30kg，15-53微米的68kg，生产过程中金属损失约2kg（2.0%），粉末松装密度为4.2-4.4g/
3
cm。

[0069] 然后，结合肉眼观察及喷涂制备涂层后的性能测试，检测评估上述制备的新型WC-Cr3C2-Ni热喷涂粉末的性能。其中，取样15-53微米粒度规格的WC-Cr3C2-Ni热喷涂粉末，采用JP8000超音速火焰喷涂系统制备涂层，然后进行盐水喷雾实验、涂层开裂韧性和磨粒磨损性能测试，测试方法及结果如下：

[0070] A、盐水喷雾试验

[0071] 1盐水喷雾试验条件

[0072] 试验规格：JIS K8150 氯化钠试剂

[0073] 2结果见下表（分别进行盐水喷雾实验24，48，96，144小时后的外观生锈面积描述）：

[0074]

[0075] 注：“普通产品”为赣州澳克泰工具技术有限公司的货号为T85M420的产品。

[0076] B、涂层开裂韧性实验

[0077] 本实验采用HVS-10型数显维氏硬度计测定各涂层的开裂韧性值，具体方法及结果见下表：

[0078]

[0079] 注：“普通产品”为赣州澳克泰工具技术有限公司的货号为T85M420的产品。

[0080] 其中，开裂韧性值是通过以下公式计算获得的：

[0081]

[0082] 其中：a为压痕半对角线长度（单位：微米），c为压痕两侧横向裂纹长度（单位：微米），p为载荷（单位：N）。开裂韧性值越大代表开裂韧性越好。

[0083] C、涂层磨粒磨损性能实验

[0084] 本实验采用MLS-225型湿砂橡胶轮式磨损试验机测定各涂层磨损前后的重量，并计算磨损失重值，具体方法及结果见下表：

[0085]

[0086] 注：“普通产品”为赣州澳克泰工具技术有限公司的货号为T85M420的产品。

[0087] 另：（1）使起始预磨转数为500r，是为了去除涂层表面的粗糙度层，以减少使用误差。（2）磨损质量越少则磨粒磨损性能越好。

[0088] 综合上述结果发现，本实施例制备的多晶新型WC-Cr3C2-Ni热喷涂粉末，加热性能优秀，制备的涂层具有较好的硬度指标，同时也有较好的韧性。其中，由上述涂层开裂韧性试验结果可知，采用本发明的新型热喷涂粉末与常规WC-Cr3C2-Ni热喷涂粉末进行喷涂对比，在同等硬度条件时，本发明的新型热喷涂粉末制得的涂层的韧性比常规粉末高，因而，表明本实施例制备的本发明的WC-Cr3C2-Ni热喷涂粉末适用于制备硬度较高，且需要具备一定韧性要求的涂层。

[0089] 实施例2

[0090] 以生产100kg喷涂粉为例，按照实施例1所述的方法制备本发明的WC-Cr3C2-Ni热喷涂粉末，其中，与实施例1的不同之处在于：具有下表所示的原料配比及相应参数；加入占原料质量百分比为25%、温度为10-15℃的去离子水25kg及1.0kg(1.0%)的聚乙烯醇；烧结温度为1270℃。由此，制备获得最终产品WC-Cr3C2-Ni热喷涂粉末，其中粒度规格为
5-30微米的40kg、15-45微米的58kg，生产过程中金属损失约2kg（2.0%），粉末松装密度为
3
4.2-4.4g/cm。

[0091]

[0092] 然后，结合肉眼观察及喷涂制备涂层后的性能测试，检测评估上述制备的新型WC-Cr3C2-Ni热喷涂粉末的性能。其中，取样15-45微米粒度规格的WC-Cr3C2-Ni热喷涂粉末，采用JP8000超音速火焰喷涂系统制备涂层，然后进行盐水喷雾实验、涂层开裂韧性和磨粒磨损性能测试，测试方法及结果如下：

[0093] A、盐水喷雾试验

[0094] 1盐水喷雾试验条件

[0095] 试验规格：JIS K8150氯化钠试剂

[0096] 2结果见下表（分别进行盐水喷雾实验244896144小时后的外观生锈面积描述）：

[0097]

[0098] 注：“普通产品”为赣州澳克泰工具技术有限公司的货号为T85M320的产品。

[0099] B、涂层开裂韧性实验

[0100] 本实验采用HVS-10型数显维氏硬度计测定各涂层的开裂韧性值，具体方法及结果见下表：

[0101]

[0102]

[0103] 注：“普通产品”为赣州澳克泰工具技术有限公司的货号为T85M320的产品。

[0104] 其中，开裂韧性值是通过以下公式计算获得的：

[0105]

[0106] 其中：a为压痕半对角线长度（单位：微米），c为压痕两侧横向裂纹长度（单位：微米），p为载荷（单位：N）。开裂韧性值越大代表开裂韧性越好。

[0107] C、涂层磨粒磨损性能实验

[0108] 本实验采用MLS-225型湿砂橡胶轮式磨损试验机测定各涂层磨损前后的重量，并计算磨损失重值，具体方法及结果见下表：

[0109]

[0110] 注：“普通产品”为赣州澳克泰工具技术有限公司的货号为T85M320的产品。

[0111] 另：（1）使起始预磨转数为500r，是为了去除涂层表面的粗糙度层，以减少使用误差。

[0112] （2）磨损质量越少则磨粒磨损性能越好。

[0113] 综合上述结果发现，本实施例制备的多晶新型WC-Cr3C2-Ni热喷涂粉末，流动性好，制备的涂层具有优秀的综合性能指标，韧性、硬度、空蚀性能、耐腐蚀性能指标高于其他同等WC-Cr3C2-Ni粉末涂层。因而，表明本实施例制备的本发明的WC-Cr3C2-Ni热喷涂粉末可适应范围较广。

[0114] 实施例3

[0115] 以生产100kg喷涂粉为例，按照实施例1所述的方法制备本发明的WC-Cr3C2-Ni热喷涂粉末，其中，与实施例1的不同之处在于：具有下表所示的原料配比及相应参数；加入占原料质量百分比为25%、温度为10-15℃的去离子水25kg及1.0kg(1.0%)的聚乙烯醇；推舟速度为12分钟/舟，烧结温度为1280℃。由此，制备获得最终产品WC-Cr3C2-Ni热喷涂粉末，其中粒度规格为10-38微米的35kg、15-53微米的63kg，生产过程中金属损失约2kg（2.0%），粉末松装密度为4.4-4.6g/cm3。

[0116]

[0117] 然后，结合肉眼观察及喷涂制备涂层后的性能测试，检测评估上述制备的新型WC-Cr3C2-Ni热喷涂粉末的性能。其中，取样15-53微米粒度规格的WC-Cr3C2-Ni热喷涂粉末，采用JP8000超音速火焰喷涂系统制备涂层，然后进行盐水喷雾实验、涂层开裂韧性和磨粒磨损性能测试，测试方法及结果如下：

[0118] A、盐水喷雾试验

[0119] 1盐水喷雾试验条件

[0120] 试验规格：JIS K8150氯化钠试剂

[0121] 2结果见下表（分别进行盐水喷雾实验24，48，96，144小时后的外观生锈面积描述）：

[0122]

[0123] 注：“普通产品”为赣州澳克泰工具技术有限公司的货号为T85M420的产品。

[0124] B、涂层开裂韧性实验

[0125] 本实验采用HVS-10型数显维氏硬度计测定各涂层的开裂韧性值，具体方法及结果见下表：

[0126]

[0127] 注：“普通产品”为赣州澳克泰工具技术有限公司的货号为T85M420的产品。

[0128] 其中，开裂韧性值是通过以下公式计算获得的：

[0129]

[0130] 其中：a为压痕半对角线长度（单位：微米），c为压痕两侧横向裂纹长度（单位：微米），p为载荷（单位：N）。开裂韧性值越大代表开裂韧性越好。

[0131] C、涂层磨粒磨损性能实验

[0132] 本实验采用MLS-225型湿砂橡胶轮式磨损试验机测定各涂层磨损前后的重量，并计算磨损失重值，具体方法及结果见下表：

[0133]

[0134] 注：“普通产品”为赣州澳克泰工具技术有限公司的货号为T85M420的产品。

[0135] 另：（1）起始预磨转数为500r，去除涂层表面的粗糙度层，以减少使用误差。

[0136] （2）磨损质量越少则磨粒磨损性能越好。

[0137] 综合上述结果发现，本实施例制备的多晶新型WC-Cr3C2-Ni热喷涂粉末，流动性好，制备的涂层具有优秀的综合性能指标，韧性、硬度指标高于其他同等WC-Cr3C2-Ni粉末涂层，且涂层具有较好的耐磨、耐腐蚀性能。由此，表明本实施例制备的本发明的WC-Cr3C2-Ni热喷涂粉末可适应范围较广。

[0138] 在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

[0139] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

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