一种高硬度耐磨复合陶瓷粉末的制作方法

本发明属于陶瓷粉末，具体涉及一种高硬度耐磨复合陶瓷粉末。

背景技术：

1、复合陶瓷粉末是一种工业用品，主要由碳化物、氮化物、硼化物、氧化物及硅化物等各种高熔点硬质陶瓷材料与金属混合或复合而形成的粉末体系；这种粉末在特定条件下具有耐磨损、耐腐蚀、强度大、熔点高等特性。

2、金属粉末熔覆耐磨层在作业中容易产生电火花，并在作业过程中发生火灾事故。

3、公开号为cn114713832b的一种高硬度耐磨球形钛基复合粉末及其制备方法，该专利公开了将钛基材料和陶瓷粉末混合均匀、静置，得到混合粉末；将混合粉末进行真空热压烧结处理，得到钛基复合材料；对钛基复合材料进行旋转制粉，得到高硬度耐磨球形钛基复合粉末。

4、钛基复合粉末虽具有一定的耐磨性，但往往降低了材料的韧性和抗热震性能；在特定工况下，如坚硬岩石的开采和破碎作业中，其耐磨性和耐冲击性仍有待提高；此外，钛基材料成本较高，限制了其广泛应用。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种高硬度耐磨复合陶瓷粉末，该粉末不仅具有优异的耐磨性和耐冲击性，还具有良好的韧性和抗热震性能。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高硬度耐磨复合陶瓷粉末，包括wc，b4c，cr，ni，c，si，mn，p，s，fe，其组份按重量百分比计：b4c3-12wt％，cr5.4-9wt％，ni2.4-5.4wt％,c0.01-0.02wt％,si0.3-0.45wt％,mn0.5-0.9wt％,p0.01-0.02wt％,s0.01-0.02wt％，fe22-30wt％，余量为wc。

3、作为本发明的一种优选的技术方案，包括wc，b4c，cr，ni，c，si，mn，p，s，fe，其组份按重量百分比计为：wc59.5wt％，b4c5.1wt％，cr6.8wt％，ni3.4wt％，c0.011wt％，si0.35wt％，mn0.7wt％，p0.02wt％，s0.019wt％，fe24.1wt％。

4、作为本发明的一种优选的技术方案，包括wc，b4c，cr，ni，c，si，mn，p，s，fe，其组份按重量百分比计为：wc49.19wt％，b4c9.8wt％，cr7.6wt％，ni4.1wt％，c0.012wt％，si0.36wt％，mn0.8wt％，p0.018wt％，s0.015wt％，fe28.105wt％。

5、作为本发明的一种优选的技术方案，包括wc，b4c，cr，ni，c，si，mn，p，s，fe，其组份按重量百分比计为：wc42.19wt％，b4c12wt％，cr9wt％，ni5.4wt％，c0.02wt％，si0.45wt％，mn0.9wt％，p0.02wt％，s0.02wt％，fe30wt％。

6、作为本发明的一种优选的技术方案，所述wc为大颗粒，直径为0.4-0.5mm。

7、作为本发明的一种优选的技术方案，所述b4c为细颗粒，填充在wc颗粒间隙内。

8、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

9、采用大颗粒wc和细颗粒b4c结合的方式，显著提高了复合陶瓷粉末的耐磨性和耐冲击性，适用于坚硬岩石工况；

10、b4c的加入增强了复合材料的韧性，降低了温度变化时的热应力，提高了抗热震性能；

11、使用cr、ni、fe作为基体材料，保证了良好的材料冶金性能和力学性能；

12、可通过激光熔覆或等离子熔覆工艺进行二次加工，扩大了其应用范围。

技术特征：

1.一种高硬度耐磨复合陶瓷粉末，其特征在于：包括wc，b4c，cr，ni，c，si，mn，p，s，fe，其组份按重量百分比计为：b4c 3-12wt％，cr 5.4-9wt％，ni2.4-5.4wt％,c0.01-0.02wt％,si0.3-0.45wt％,mn0.5-0.9wt％,p0.01-0.02wt％,s0.01-0.02wt％，fe22-30wt％，余量为wc。

2.根据权利要求1所述的一种高硬度耐磨复合陶瓷粉末，其特征在于：包括wc，b4c，cr，ni，c，si，mn，p，s，fe，其组份按重量百分比计为：wc59.5wt％，b4c5.1wt％，cr6.8wt％，ni3.4wt％，c0.011wt％，si0.35wt％，mn0.7wt％，p0.02wt％，s0.019wt％，fe24.1wt％。

3.根据权利要求1所述的一种高硬度耐磨复合陶瓷粉末，其特征在于：包括wc，b4c，cr，ni，c，si，mn，p，s，fe，其组份按重量百分比计为：wc49.19wt％，b4c9.8wt％，cr7.6wt％，ni4.1wt％，c0.012wt％，si0.36wt％，mn0.8wt％，p0.018wt％，s0.015wt％，fe28.105wt％。

4.根据权利要求1所述的一种高硬度耐磨复合陶瓷粉末，其特征在于：包括wc，b4c，cr，ni，c，si，mn，p，s，fe，其组份按重量百分比计为：wc42.19wt％，b4c12wt％，cr9wt％，ni5.4wt％，c0.02wt％，si0.45wt％，mn0.9wt％，p0.02wt％，s0.02wt％，fe30wt％。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种高硬度耐磨复合陶瓷粉末，其特征在于：所述wc为大颗粒，直径为0.4-0.5mm。

6.根据权利要求5所述的一种高硬度耐磨复合陶瓷粉末，其特征在于：所述b4c为细颗粒,粒径为0.12-0.18mm。

7.根据权利要求1-4任一项所述的一种高硬度耐磨复合陶瓷粉末，其特征在于：可以通过调整其他粉末和wc粉末的比例、颗粒度实现涂层硬度、韧性、耐蚀性和加工性能的调控。

8.根据权利要求1所述的一种高硬度耐磨复合陶瓷粉末，其特征在于：复合陶瓷粉末制备及使用方法有两种：第一种是将全部粉末进行机械混合，然后直接送粉熔覆；或者将其除了wc以外的其他粉末混合，熔覆时对混合粉末和wc粉末分别送进熔池；

技术总结本发明公开了一种高硬度耐磨复合陶瓷粉末，包括WC，B<subgt;4</subgt;C，Cr，Ni，C，Si，Mn，P，S，Fe，其组份按重量百分比计：B<subgt;4</subgt;C3‑12wt％，Cr5.4‑9wt％，Ni2.4‑5.4wt％,C0.01‑0.02wt％,Si0.3‑0.45wt％,Mn0.5‑0.9wt％,P0.01‑0.02wt％,S0.01‑0.02wt％，Fe22‑30wt％，余量为WC；本发明的有益效果是：采用大颗粒WC和细颗粒B<subgt;4</subgt;C结合的方式，显著提高了复合陶瓷粉末的耐磨性和耐冲击性，适用于坚硬岩石工况；B<subgt;4</subgt;C的加入增强了复合材料的韧性，降低了温度变化时的热应力，提高了抗热震性能；使用Cr、Ni、Fe作为基体材料，保证了良好的材料冶金性能和力学性能；可通过激光熔覆或等离子熔覆工艺进行二次加工，扩大了其应用范围。技术研发人员：高月清,戴远志,杨磊,李成亮,杨帆,张业良,白杨,李振岗,姚张富博,张永强受保护的技术使用者：鸡西龙祥新能源科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/10/10