石墨材料表面常用涂层材料
2021-11-19时凯华顾金宝
中国金属通报 2021年21期
关键词:工艺
赖 莉,时凯华,顾金宝
(自贡硬质合金有限责任公司,四川 自贡 643000)
硬质合金由难熔金属化合物和粘结金属通过粉末冶金工艺制成,具有高强度和硬度、良好的耐磨性和韧性等特点,用于制造切削刀具、采掘工具及高耐磨零部件等。由于石墨材料具有良好的耐高温和抗热冲击性能,硬质合金行业常使用石墨作为烧结舟皿。在烧结温度下,硬质合金中粘结相与石墨舟皿间润湿性好,易发生元素扩散和迁移,导致产品出现粘舟、渗碳等。为了改善产品烧结性能,行之有效的方法是在硬质合金和石墨舟皿间添加隔离层。
相关研究表明,石墨表面的涂层成分及涂覆工艺等对舟皿使用尤为重要。因此,本文对近年来几种常用于提高石墨基体材料性能的涂层材料进行了介绍,分析了各种涂层材料的优缺点,并提出了改进方向,最后对涂层材料及喷涂工艺的发展趋势进行了分析和展望。
1 常用石墨涂层材料
在制备硬质合金烧结石墨舟皿隔离层时,需保证涂层结构致密,有良好的隔离效果,与石墨基体存在良好的物理化学相容性、匹配的热膨胀系数及良好的结合强度。在使用时,涂层还需具有良好的热稳定性,能防止因高温、高速燃气流冲击而造成失效,且涂层材料成分不影响合金烧结性能。
1.1 氧化物涂层
氧化物涂层具有良好的耐磨、耐热和耐蚀性,抗氧化,应用范围广,主要包括Al2O3、ZrO2、TiO2等。王维等[1]在石墨基体上制备了结构致密的Al2O3涂层,在使用过程中能有效阻止环境中的氧向石墨基体表面扩散。……
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