專利名稱：一種強化鑄鋼表面性能的wc -聚氨酯復(fù)合涂層的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于金屬材料表面強化處理技術(shù)，特別提供一種在鑄鋼表面復(fù)合涂層的制備方法，具體為一種強化鑄鋼表面性能的WC -聚氨酯復(fù)合涂層的制備方法。
背景技術(shù)：
由于鑄鋼所特有高強度、、耐磨、耐腐、耐熱、低溫性、加工制造性、壽命長、可回收等優(yōu)點，而被廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防和人們?nèi)粘Ｉ畹母鱾€領(lǐng)域，被認為是很有發(fā)展?jié)摿Φ慕饘俨牧稀ｈT鋼材料表面在運行有段時間后，會存在一定的磨損，從而影響設(shè)備運行的穩(wěn)定性和安全性，選擇合理的表面處理技術(shù)提高鑄鋼表面的強度、硬度和耐磨等性能是表面技術(shù)工作者亟待解決的問題。目前，常見的鑄鋼表面處理方法有激光表面淬火、表面堆焊表面熱噴涂、等離子噴涂、電弧噴涂和超音速噴涂等。激光表面淬火和表面堆焊材料成本高；表面熱噴涂預(yù)處理涂層加工困難，涂層與基體結(jié)合差，涂層易疲勞剝落；等離子熔覆工藝不好控制，生產(chǎn)成本高，從工業(yè)實用化的角度來看，尚需作進一步的深入研究。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種強化鑄鋼表面性能的WC -聚氨酯復(fù)合涂層的制備方法，制備的復(fù)合涂層材料具有較高的硬度和耐磨性，并且涂層表面光潔度高，不僅可用于一般磨損面，而且還可用于精密零部件配合部位的耐磨蝕處理，使鑄鋼表面的結(jié)合強度、耐磨性和耐磨性大大提高，延長了使用壽命。本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種強化鑄鋼表面性能的WC - 聚氨酯復(fù)合涂層的制備方法，具體步驟如下:
第一步，以WC為陽極，以鑄鋼基材作為陰極，在惰性氣體保護下，在鑄鋼表面采用WC進行熔覆處理；處理前，對強化修復(fù)區(qū)域先進行預(yù)處理；涂覆處理的工藝參數(shù)為:輸出功率為2000-2500W，輸出電壓為180 220V，放電頻率為800-2000HZ，結(jié)合強度大于350MP ；
第二步，在WC涂層上刷粘接劑，停留7小時，再噴涂硬度為80HA的聚氨酯彈性體材料，固化5-7天。作為優(yōu)選，所述WC涂層厚度為20 30 μ m。作為優(yōu)選，所述聚氨酯涂層厚度為l_2mm。本發(fā)明的有益效果為:
1、本發(fā)明采用熔覆-噴涂設(shè)備，以鑄鋼件為熔覆對象，在大氣條件下，使用氬氣作為保護氣體，使用具有高強度、高耐磨性的WC作為電極材料，熔覆在鑄鋼材料表面，形成了一層與基體冶金結(jié)合的合金層。2、本發(fā)明所采用的熔覆-噴涂工藝方法不會使鑄鋼材料產(chǎn)生熱變形。熔覆后的鑄鋼表面復(fù)合涂層致密、均勻，WC涂層厚度可達到20 30 μ m，聚氨酯涂層厚度可達l-2mm。表面硬度和耐磨性都有很大的提高，延長使用壽命。
3、在鑄鋼表面進行熱熔覆，熔覆涂層的厚度、耐磨性等與熔覆的功率、電壓、頻率等操作因素相關(guān)，因此可以通過對熔覆參數(shù)的適當(dāng)調(diào)節(jié)，選擇最佳工藝參數(shù)提高涂層的性倉泛。4、本發(fā)明所采用的工藝方法不需要特殊、復(fù)雜的處理裝置和設(shè)施，表面強化處理費用較低，而且操作方便，表面復(fù)合涂層制備參數(shù)易于控制和達到。該復(fù)合涂層具有較高的硬度和耐磨性，并且涂層表面光潔度高，不僅可用于一般磨損面，而且還可用于精密零部件配合部位的耐磨蝕處理。該技術(shù)可以廣泛用于鋼鐵、冶金等各個行業(yè)。5、本發(fā)明與其它金屬表面處理技術(shù)相比，設(shè)備簡單、操作方便。制備的復(fù)合涂層材料具有較高的硬度和耐磨性，并且涂層表面光潔度高，不僅可用于一般磨損面，而且還可用于精密零部件配合部位的耐磨蝕處理。使鑄鋼表面的結(jié)合強度、耐磨性和耐磨性大大提高，延長了使用壽命。
具體實施方式
:
以下用實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明:
實施例1:
第一步，以WC為陽極，以鑄鋼基材作為陰極，在惰性氣體氬氣保護下，在鑄鋼表面采用WC進行涂覆處理；處理前，對強化修復(fù)區(qū)域先進行預(yù)處理；涂覆處理的工藝參數(shù)為:輸出功率為2000W，輸出電壓為180V，放電頻率為800HZ，結(jié)合強度大于350MP。WC涂層厚度為30 μ m0第二步，在WC涂層上刷粘 接劑，停留7小時，再噴涂硬度為80HA的聚氨酯彈性體材料，固化5-7天。聚氨酯噴涂表面光潔度可達▽ 7，噴涂厚度為2 mm。鑄鋼表面硬度和耐磨性都有很大的提高,延長使用壽命。WC涂層與基體冶金結(jié)合，結(jié)合強度大于350MP，顯微硬度大于1500HV，聚氨酯涂層與WC之間的結(jié)合強度大于20MPa，硬度為邵氏硬度80HA，復(fù)合涂層表面光潔度可達▽ 7。實施例2:
第一步，以WC為陽極，以鑄鋼基材作為陰極，在惰性氣體保護下，在鑄鋼表面采用WC進行涂覆處理；處理前，對強化修復(fù)區(qū)域先進行預(yù)處理；涂覆處理的工藝參數(shù)為:輸出功率為2500W，輸出電壓為220V，放電頻率為2000HZ，結(jié)合強度大于350MP ;WC涂層厚度為20 μ m0第二步，在WC涂層上刷粘接劑，停留7小時，再噴涂硬度為80HA的聚氨酯彈性體材料，固化5-7天。聚氨酯噴涂表面光潔度可達▽ 7，噴涂厚度為I mm。鑄鋼表面硬度和耐磨性都有很大的提高,延長使用壽命。WC涂層與基體冶金結(jié)合，結(jié)合強度大于370MP，顯微硬度大于1580HV，聚氨酯涂層與WC之間的結(jié)合強度大于25MPa，硬度為邵氏硬度80HA，復(fù)合涂層表面光潔度可達▽ 7。實施例3:
第一步，以WC為陽極，以鑄鋼基材作為陰極，在惰性氣體保護下，在鑄鋼表面采用WC進行涂覆處理；處理前，對強化修復(fù)區(qū)域先進行預(yù)處理；涂覆處理的工藝參數(shù)為:輸出功率為2100W，輸出電壓為200V，放電頻率為1000HZ，結(jié)合強度大于350MP ；WC涂層厚度為22 μ m。第二步，在WC涂層上刷粘接劑，停留7小時，再噴涂硬度為80HA的聚氨酯彈性體材料，固化5-7天。聚氨酯噴涂表面光潔度可達▽ 7，噴涂厚度為1.3 mm。
鑄鋼表面硬度和耐磨性都有很大的提高，延長使用壽命。WC涂層與基體冶金結(jié)合，強度大于360MP，顯微硬度可達1690HV，聚氨酯涂層與WC之間的結(jié)合強度大于28MPa，硬度為邵氏硬度80HA，復(fù)合涂層表面光潔度可達▽ 7。實施例4:
第一步，以WC為陽極，以鑄鋼基材作為陰極，在惰性氣體保護下，在鑄鋼表面采用WC進行涂覆處理；處理前，對強化修復(fù)區(qū)域先進行預(yù)處理；涂覆處理的工藝參數(shù)為:輸出功率為2200W，輸出電壓為220V，放電頻率為1200HZ，結(jié)合強度大于350MP ；WC涂層厚度為28 μ m。第二步，在WC涂層上刷粘接劑，停留7小時，再噴涂硬度為80HA的聚氨酯彈性體材料，固化5-7天。聚氨酯噴涂表面光潔度可達▽ 7，噴涂厚度為1.5 mm。鑄鋼表面硬度和耐磨性都有很大的提高，延長使用壽命。WC涂層與基體冶金結(jié)合，強度大于365MP，顯微硬度大于1610HV，聚氨酯涂層與WC之間的結(jié)合強度大于30MPa，硬度為邵氏硬度80HA，復(fù)合涂層表面光潔度可達▽ 7。

最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方案所做的其他修改或者等同替換，只要不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，均應(yīng)涵蓋 在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種強化鑄鋼表面性能的WC -聚氨酯復(fù)合涂層的制備方法，其特征在于:具體步驟如下: 第一步，以WC為陽極，以鑄鋼基材作為陰極，在惰性氣體保護下，在鑄鋼表面采用WC進行涂覆處理；處理前，對強化修復(fù)區(qū)域先進行預(yù)處理；涂覆處理的工藝參數(shù)為:輸出功率為2000-2500W，輸出電壓為180 220V，放電頻率為800-2000HZ，結(jié)合強度大于350MP ； 第二步，在WC涂層上刷粘接劑，停留7小時，再噴涂硬度為80HA的聚氨酯彈性體材料，固化5-7天。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種強化鑄鋼表面性能的WC-聚氨酯復(fù)合涂層的制備方法，其特征在于:所述WC涂層厚度為20 30 μ m。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種強化鑄鋼表面性能的WC-聚氨酯復(fù)合涂層的制備方法，其特征在于:所述聚氨酯涂層 厚度為l_2mm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種強化鑄鋼表面性能的WC-聚氨酯復(fù)合涂層的制備方法，具體步驟如下第一步，以WC為陽極，以鑄鋼基材作為陰極，在惰性氣體保護下，在鑄鋼表面采用WC進行涂覆處理；處理前，對強化修復(fù)區(qū)域先進行預(yù)處理；涂覆處理的工藝參數(shù)為輸出功率為2000-2500W，輸出電壓為180～220V，放電頻率為800-2000HZ，結(jié)合強度大于350MP；第二步，在WC涂層上刷粘接劑，停留7小時，再噴涂硬度為80HA的聚氨酯彈性體材料，固化5-7天。本發(fā)明制備的復(fù)合涂層材料具有較高的硬度和耐磨性，并且涂層表面光潔度高，不僅可用于一般磨損面，而且還可用于精密零部件配合部位的耐磨蝕處理，使鑄鋼表面的結(jié)合強度、耐磨性和耐磨性大大提高，延長了使用壽命。
文檔編號C23C24/10GK103088338SQ20131004442
公開日2013年5月8日 申請日期2013年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月5日
發(fā)明者張瑞珠, 盧偉, 劉曉東, 張潔溪, 趙元元, 徐國防 申請人:華北水利水電學(xué)院