專利名稱：鎢合金復(fù)合鍍層材料及制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于表面技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種鎢合金復(fù)合鍍層材料及制造方法。
背景技術(shù)：
目前為止，國內(nèi)外尚無有關(guān)鉤合金復(fù)合鍍層的文獻(xiàn)報道以及相關(guān)的專利申請。輿合金 復(fù)合鍍層的最大特點，在于其優(yōu)異的機械性能(特別是高溫條件下的機械性能)、抗高溫 氧化性能以及耐腐蝕性能。采用復(fù)合鍍技術(shù)制備的鎢合金復(fù)合鍍層在機械行業(yè)、化工及醫(yī) 藥行業(yè)、冶金行業(yè)、航空航天、武器彈藥、石油開采、采礦行業(yè)、電子行業(yè)等有著重要用 途，特別適合應(yīng)用在需要高溫強度以及高耐腐蝕性能的場合。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種鉤合金復(fù)合鍍層材料及制備方法。本發(fā)明的鎢合金復(fù)合鍍層材料是由鎢合金及大量彌散分布于鎢合金中的微?；蛘呃w 維構(gòu)成的多相復(fù)合結(jié)構(gòu)材料。鵒合金復(fù)合鍍層中鎢的重量百分含量在5~98%的范圍，微 粒或者纖維的重量百分含量在0. 05 80%的范圍，微粒的粒徑在3納米 5微米的范圍， 纖維的直徑在3納米 5微米的范圍。本發(fā)明的鎢合金復(fù)合鍍層材料中的鉤合金包括二元鎢合金、三元鎢合金以及四元鎢合 金。二元鎢合金如W-P合金、W-Re合金、W-Co合金、W—Mo合金、W-Fe合金、W-Cr合金、 W-Cu合金、W-Mn、 W—Ti合金，等等。三元鎢基合金如W—P—Re合金、W—P—Co合金、W 一P—Mo合金、W—P—Fe合金、W—P—Cr合金、W—P—Cu合金、W—P—Mn合金、W—P—Ti合金、W—P一Ni合金、W-—Ni一Co合金、W-—Ni--Mo合金、W--Ni'一Fe合金、w-—Ni--Cr合金、W--Ni —Cu合金、W--Ni--Mn合金、W--Ni--Ti合金、W--Ni--Re合金、w-—Mo--Co合金、W--Mo—Fe合金、W--Mo--Cr合金、W--Mo--Mn合金、W_-Mo--Cu合金、w-一Mo--Re合金、w--Mo—Ti合金、W--Co--Fe合金、W--Co--Cr合金、W--Co--Mn合金、w-—Co--Cu合金、w--Co—Re合金、W--Co—-Ti合金、W--Fe—-Re合金、W--Fe-—Cr合金、w-—Fe--Ti合金、w--Fe—Mn合金、W--Fe--Cu合金、W--Cr--Ti合金、W--Cr--Mn合金、W.—Cr--Re合金，w--Cr—-Cu合金，等等。四元鉤基合金如W-—Ni—P—Mo合金、W—Ni—P一Co合金、W—Ni—P—Fe合金、W—Ni—P—Re合金、W—Ni—P—Cr合金、W—Ni—P—Mn合金、W— Ni—P—Ti合金、W—Ni—P—Cu合金、W—Ni—Mo—Fe合金、W—Ni—Mo—Co合金、W—Ni —Mo—Cr合金、f—Ni—Mo—Re合金、W—Ni—Mo—Ti合金、W—Ni—Mo—Mn合金、W—Mo —P—Re合金、W—Mo—Co—Re合金、W—Co—P—Re合金、W—Mn—P—Re合金、W—Cr—P 一Re合金，等等。鎢合金基復(fù)合鍍層中鎢的重量百分含量在5 98%的范圍。本發(fā)明的鉤合金復(fù)合鍍層材料中，彌散分布于鎢合金中的微粒(或者纖維)的形狀可 以是規(guī)則的或者不規(guī)則的任意形狀；微粒(或者纖維)的尺寸可以是微米級大小，也可以 是納米級大??；微粒(或者纖維)的成分可以是有機物，也可以是無機物。有機物微粒(或者纖維)如甲基丙烯酸脂、聚酰胺類聚合物、氟類聚合物、聚苯乙烯等高分子微?；蚶w維等等。無機物微粒(或者纖維)如A1A、 Ti02、 Be0、 Zr02、 Si02、 V205、稀土氧化物或者 混合稀土氧化物等各種氧化物微粒(或者纖維)，或者氮化硅(Si3N4)、氮化硼、氮化鋁、 氮化鈦、ZrN、 VN等氮化物徼粒(或者纖維)，或者SiC、 TiC、 ZrC、 WC等碳化物微粒(或 者纖維)，或者M(jìn)oS2、 WS2等硫化物微粒，或者納米碳管、碳黑、石墨粉、碳纖維等等。鉤 及鎢合金復(fù)合鍍層中的微粒(或者纖維)的種類可以是上述有機以及無機物微粒(或者纖 維)中的一種或者多種。復(fù)合鍍層中微?；蛘呃w維的重量百分含量在0.05 80%的范圍， 微粒的粒徑在3納米 5微米的范圍，纖維的直徑在3納米 5微米的范圍。 本發(fā)明的制造鎢合金復(fù)合鍍層的復(fù)合電鍍工藝過程包括1)按照權(quán)力要求3中的鍍液組成配制鍍液，并將經(jīng)過預(yù)處理的有機物或者無機物微粒 (或者纖維)按照鍍液組成的量加入鍍液中，充分?jǐn)嚢杌蛘哐h(huán)鍍液使之在鍍液中2) 將經(jīng)過預(yù)處理的工件清洗干凈后放入鍍槽中，配置好對電極，將工件和對電極分別 與直流電源或者脈沖電源的輸出端連接，并將鍍液的溫度控制在20 85'C的溫度范 圍，在充分?jǐn)嚢杌蛘哐h(huán)鍍液的情況下打開電源開始電鍍。3) 待鍍層厚度達(dá)到要求后，將工件取出，清洗并烘干。 直接復(fù)合電鍍制造的鎢合金復(fù)合鍍層的硬度在400 1500Hv,在要求鍍層具有更高硬度的情況下，還需將制造出的鍍層在200 70(TC溫度下熱處理0.5 5小時，熱處理后鍍 層的硬度可達(dá)到700 1800Hv。對有機物或者無機物徼?；蛘呃w維進(jìn)行的預(yù)處理包括清洗和分散處理；對待鍍工件的 預(yù)處理包括除油一水洗一強侵蝕一水洗一弱侵蝕。電鍍電源是直流電源或者是脈沖電源。直流電源用于進(jìn)行直流復(fù)合電鍍鎢合金復(fù)合鍍 層，脈沖電源用于進(jìn)行脈沖復(fù)合鍍鎢合金復(fù)合鍍層。 制造鎢合金復(fù)合鍍層材料的鍍液組成如下本發(fā)明所述的與鎢形成合金的物質(zhì)的鹽類包括鈷鹽、鐵鹽、鎳鹽、鉬鹽、鉻鹽、錳 鹽、銅鹽、鈦鹽、稀土元素的鹽類以及磷酸(或者磷酸鹽)或者亞磷酸(或者亞磷酸鹽) 或者次亞磷酸(或者次亞磷酸鹽)中的一種或者多種。本發(fā)明所述的添加劑可以是以下物質(zhì)中的一種或者多種氯化鋅、氯化銨、氯化鈣、均勾分散;鉤酸鈉與鎢形成合金的物質(zhì)的鹽類 添加劑有機或者無機物微粒(或者纖維)20 150g/L 2~300g/L 10~350g/L l 200g/L。
氯化錳、NaCl、 KC1、 Mg孤、硫酸鋅、硫酸銨、Na2S04、 K2S04、亞硫酸鈉、亞硫酸鉀、、亞 硫酸氫鈉、亞硫酸氫鉀、硫氣酸鈉、硫氰酸鉀、硫氰酸銨、焦磷酸鈉、焦磷酸鉀、檸檬酸 鈉、檸檬酸鉀、檸檬酸銨、醋酸鈉、醋酸鉀、醋酸銨、酒石酸鈉、酒石酸鉀、酒石酸鉀鈉、 苯甲酸鈉、十二垸基硫酸鈉、十二垸基硫酸鉀、乙烯磺酸鈉、烯丙基磺酸鈉、苯亞磺酸鈉、 EDTA、 EDTANa2、 0P、硼氫化鈉、氟硼酸鈉、磷酸二氫鈉等等有機或無機鹽，或者是焦磷酸、 氨基磺酸、氟硼酸、硼酸、硫酸、鹽酸、檸檬酸、醋酸、酒石酸、草酸、蘋果酸、抗壞血 酸、甘氨酸、乙醇酸等無機酸或有機酸，或者是氫氧化鈉、氨水、三乙醇胺、乙二胺、碘 化鉀，或者是奈二磺酸、對甲苯磺酰胺、鄰磺酰苯酰亞胺、苯亞磺酸、氨基磺酸鈉等等通 式為R廣S02—&的有機物(其中R,為帶有不飽和鍵的芳香環(huán)，R2為一0H、 一OMe、 一NH2、 >NH、 一H等基團(tuán))，或者是甲醛、香豆素、1， 4—丁炔二醇、N—l， 2—二氯烯丙基氯化吡 啶、N—烯丙基溴化喹啉、聚乙二醇、間苯二酚等等分子中存在不飽和基團(tuán)(如CW、 C=C 一C-O、 C三C、 C:N等基團(tuán))的有機物，或者是炔醇與環(huán)氧化物的合成產(chǎn)物，或者吡啶、 喹啉的衍生物，或者是磺化蓖麻油、二丁基萘磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、十八酸鉀(銨) 等陰離子表面活性劑，或者是水山梨醇月桂酸脂、月桂酸二乙酰胺等非離子表面活性劑， 或者是氯化三甲基十二烷基銨、氯化十八烷基二甲基芐基胺、氯化十四烷酰胺丙基二甲基 芐基胺等陽離子表面活性劑，或者是聚丙烯酸及其鹽類、聚甲基丙烯酸及其鹽類、海藻酸 鈉、海藻酸銨、木質(zhì)碳酸鈉、石油磺酸鈉等高分子聚電解質(zhì)分散劑。本發(fā)明的制造鎢合金復(fù)合鍍層材料的主要設(shè)備為鍍槽、電極、電源及供電線路、攪拌 或者液流循環(huán)系統(tǒng)、控溫裝置以及對待鍍工件表面進(jìn)行預(yù)處理的預(yù)處理系統(tǒng)。電鍍電源是直流電源或者是脈沖電源。直流電源用于進(jìn)行直流復(fù)合電鍍鎢合金復(fù)合鍍 層，脈沖電源用于進(jìn)行脈沖復(fù)合鍍鎢合金復(fù)合鍍層。電鍍鎢合金復(fù)合鍍層可采用控電流或者控電壓的方法。釆用控電流的直流電進(jìn)行復(fù)合 電鍍的電流密度范圍在10mA/cm2~220mA/cm2。采用控電壓的直流電進(jìn)行復(fù)合電鍍的槽電壓 范圍在0.5V 60V。采用控電流的單向脈沖電流進(jìn)行復(fù)合電鍍的電流導(dǎo)通時間范圍在O. 1 毫秒 1秒，電流的斷開時間范圍在0.01毫秒 1秒，平均電流密度范圍在10mA/cm2 220mA/cm2;采用控電流的雙向脈沖電流進(jìn)行復(fù)合電鍍時，反向脈沖電流的導(dǎo)通時間、斷開 時間、平均電流密度等參數(shù)值視正向脈沖電流的參數(shù)值而定。采用控電壓的單向脈沖槽電 壓進(jìn)行復(fù)合電鍍的槽電壓導(dǎo)通時間范圍在0.1毫秒 1秒，槽電壓斷開時間范圍在0. 01毫 秒~1秒，平均槽電壓范圍在0.5V 60V;采用控電壓的雙向脈沖電壓進(jìn)行復(fù)合電鍍時， 反向脈沖槽電壓的導(dǎo)通時間、斷開時間和平均槽電壓參數(shù)值視正向脈沖槽電壓的參數(shù)值而 定。采用復(fù)合電鍍技術(shù)制造的鎢合金復(fù)合鍍層的硬度在400 1500Hv，具有優(yōu)異的耐磨性 能、耐腐蝕性能以及優(yōu)異的高溫抗氧化性能和高溫硬度及耐磨性能。該鍍層經(jīng)過200 600 'C熱處理0.5 5小時后，鍍層的硬度可達(dá)到700 1800Hv，在常溫及高溫條件下的硬度及 耐磨性能、耐腐蝕性能以及高溫抗氧化性能均有大幅度提高。鎢合金復(fù)合鍍層的性能特點在于，該鍍層內(nèi)應(yīng)力低，具有優(yōu)異的常溫及高溫硬度及耐
磨性能，優(yōu)異的抗高溫氧化性能，優(yōu)異的耐腐蝕性能。鎢合金復(fù)合鍍層在機械行業(yè)、化工 及醫(yī)藥行業(yè)、冶金行業(yè)、航空航天、武器彈藥、石油開采、采礦行業(yè)、電子行業(yè)等有著重 要用途，特別適合應(yīng)用在需要高溫強度以及高耐腐蝕性能的場合。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步描述，但其對本發(fā)明無任何限制。 實施例l:采用控電流直流電鍍的方法在工件表面復(fù)合電鍍W—CO /金剛石復(fù)合鍍層鍍液組成 Na2TO4.2H20 50g/LCoS04 ,7H20 300g/L(NH4)2S04 80g/L硫氣酸銨 20g/L 月桂酸二乙酰胺 5 g/L乙二胺 35 g/LPEG 30 100ppm金剛石納米微粒(平均粒徑d=3nm) lg/L按照上述復(fù)合鍍?nèi)芤航M成配制復(fù)合鍍液。工件經(jīng)除油、強浸蝕、弱侵蝕等一系列前處 理過程后進(jìn)行復(fù)合電鍍。釆用控電流的直流復(fù)合鍍方式進(jìn)行電鍍。電流密度控制在 50raA/cm2,鍍液溫度控制在85'C，電鍍100小時，所得鍍層厚度超過3毫米，硬度Hv400。 鍍層中金剛石含量0.05%,鉤含量25%,表面平整，內(nèi)應(yīng)力低，耐磨性及耐腐蝕均好。本實施例中的復(fù)合微粒采用的是金剛石納米微粒，此外也可以是SiC、 TiC、 ZrC、 WC 等碳化物微粒(或者纖維)等碳化物微粒(或者纖維)，或者氮化硅(Si凡)、氮化硼、氮 化鋁、氮化鈦、ZrN、 VN等氮化物微粒(或者纖維)。實施例2:采用控電流的單相脈沖復(fù)合鍍方式在工件表面復(fù)合電鍍W—Ni—SiC—Mo02復(fù)合 鍍層復(fù)合鍍液組成為Na2W04.2H20 1 50g/LNiS04 .7H20 80g/L H3B03 50g/L 十二烷基硫酸鈉 0.1 g/LC6H807.H20 52 g/LKNaC4H406. 4H20 35 g/LSiC (平均粒徑1.2um) 150 g/L Si02 (平均粒徑2nm) 25 g/LMoS2 (平均粒徑5um) 15g/L 按照上述復(fù)合鍍?nèi)芤航M成配制復(fù)合鍍液。工件經(jīng)除油、強浸蝕、弱侵蝕等一系列前處 理過程后進(jìn)行復(fù)合電鍍。采用控電流的單向脈沖電流進(jìn)行復(fù)合鍍。單向脈沖電流的導(dǎo)通時
間控制在100ms，斷開時間控制在0.01ms，平均電流密度控制在10mA/cm2。電鍍時間3小 時，所得鍍層厚度約80微米，鍍層硬度Hvl500，鍍層中鎢含量50%，粉體含量40%，表面平整，鍍層在高溫具有很好的耐磨性能及抗高溫氧化性能。本實施例中的復(fù)合微粒采用的是SiC、 Si02和MoS2微粒，此外也可以是A1203、 Ti02、 BeO、 Zr02、 V205、稀土氧化物或者混合稀土氧化物等各種氧化物微粒(或者纖維)，，或者 是WS2等硫化物微粒，或者納米碳管、碳黑、石墨粉、碳纖維等等。本實施例中采用的是W 一Ni 二元合金，此外還可以是W-P合金、W-Re合金、W-Co合金、W—Mo合金、W-Fe合金、 W-Cr合金、W-Cu合金、W-Mn、 W—Ti合金等二元合金。實施例3:采用控電壓的方式復(fù)合電鍍W—P—Ni/Al203復(fù)合鍍層 復(fù)合鍍液組成Na2W04.2H20 20g/L按照上述復(fù)合鍍?nèi)芤航M成配制復(fù)合鍍液。工件經(jīng)除油、強浸蝕、弱侵蝕等一系列前處 理后進(jìn)行復(fù)合電鍍。采用控電壓的直流電進(jìn)行復(fù)合電鍍，電壓控制在0.5V。電鍍時間IOO 小時，所得復(fù)合鍍層厚度超過1.4亳米，鍍層經(jīng)熱處理后的硬度達(dá)到Hv1800，鍍層中鎢含 量5%， A1A含量80X。本實施例采用的是W—P—Ni三元合金，此外也可以是W—P—Re合金、W—P—Co合 金、W—P—Mo合金、W—P—Fe合金、W—P—Cr合金、W—P—Cu合金、W-P—Mn合金、W —P—Ti合金、W—Ni—Co合金、W—Ni—Mo合金、W—Ni—Fe合金、W—Ni—Cr合金、W 一Ni—Cu合金、W—Ni—Mn合金、W—Ni—Ti合金、W—Ni—Re合金、W—Mo—Co合金、W —Mo—Fe合金、W—Mo—Cr合金、W—Mo—Mn合金、W—Mo—Cu合金、W—Mo—Re合金、W 一Mo—Ti合金、W—Co—Fe合金、W—Co—Cr合金、W—Co—Mn合金、W—Co—Cu合金、W —Co—Re合金、W—Co—Ti合金、W—Fe—Re合金、W—Fe—Cr合金、W—Fe—Ti合金、W —Fe—Mn合金、W—Fe—Cu合金、W—Cr一Ti合金、W—Cr—Mn合金、W—Cr一Re合金，W —Cr一Cu合金，等等。本實施例中的復(fù)合微粒采用的是A1A微粒，此外也可以是有機物微粒(或者纖維)如 甲基丙烯酸脂、聚號胺類聚合物、氟類聚合物、聚苯乙烯等高分子微?；蚶w維等等。亞磷酸硼酸甘氨酸N&ClNiCl2. 7H20焦磷酸鈉Mg2S04檸橡酸銨氯化三甲基十二烷基銨 A1A納米微粒(平均粒徑d-60nm)130g/L15g/L10g/L6g/L20g/L 5 g/L18g/L 30 g/L 5 g/L 200g/L
實施例4:采用控電流的雙向脈沖電沉積方式復(fù)合電鍍W—Ni—P—La/Zr02復(fù)合鍍層復(fù)合鍍液組成Na2W04.2H20 60g/LNiS04' 7H20 80g/L, 30 g/LLa3+ 5 g/LH3B03 10 g/LHaP04 15 g/L 硫酸銨 32 g/L烯丙基磺酸鈉 60g/L 氯化三甲基十二烷基銨 8g/L 聚甲基丙烯酸 8 g/L海藻酸銨 1 5 g/LZr02微粒(平均粒徑d-3Mra) 80g/L按照上述復(fù)合鍍液組成配置鍍液。工件經(jīng)除油、強浸蝕、弱侵蝕等一系列前處理后進(jìn) 行復(fù)合電鍍。采用控電流的雙向脈沖電流進(jìn)行脈沖復(fù)合電鍍，正向電流的導(dǎo)通時間控制在 lsec，斷開時間控制在200ms，平均電流密度控制在220raA/cra2。反向脈沖電流的導(dǎo)通時間 控制在50ms、電流斷開時間控制在lsec時間、平均電流密度控制在10mA/Cm2ms。在20'C 的溫度下電鍍100小時，所得復(fù)合鍍層厚度超過4毫米，鍍層的鍍態(tài)硬度Hv850，熱處理 后硬度Hv為1500，鍍層中鎢含量為70%， Zr02微粒含量為20。本實施例采用的是W—Ni—P—La四元合金，此外也可以是W—Ni—P—Mo合金、W— Ni—P—Co合金、W—Ni—P—Fe合金、W—Ni—P—Cr合金、W—Ni—P—Mn合金、W—Ni — P—Ti合金、W—Ni—P—Cu合金、W—Ni-Mo—Fe合金、W—Ni—Mo—Co合金、W—Ni—Mo 一Cr合金、W—Ni—Mo—Re合金、W—Ni—Mo—Ti合金、W—Ni—Mo—Mn合金、W—Mo—P 一Re合金、W—Mo—Co—Re合金、W—Co—P—Re合金、W—Mn—P—Re合金、W—Cr—P— Re合金，等。實施例5:采用控電流的單向脈沖電鍍的方法在工件表面復(fù)合電鍍W—P / Si3N4—聚四氟 乙烯粉末復(fù)合鍍層Na肌2H20120g/LH3P032 g/LH3B0355 g/LH3P0415 g/L甘氨酸30g/L焦磷酸鉀50g/L貧基磺酸鈉17g/L三乙醇胺15 g/L聚丙烯酸12 g/L JGBSi3N4 (平均粒徑d-20nm) 聚四氟乙烯粉末100卯mlg/L 15g/L按照上述復(fù)合鍍?nèi)芤航M成配制復(fù)合鍍液。工件經(jīng)除油、強浸蝕、弱侵蝕等一系列前處 理過程后進(jìn)行復(fù)合電鍍。采用控電流的直流復(fù)合鍍方式進(jìn)行電鍍。電流密度控制在 220mA/cm2，鍍液溫度控制在80'C，電鍍10小時，所得鍍層厚度超過500微米，鍍層硬度 Hv950。鍍層中Si3N4和聚四氟乙烯粉末的含量為1.2%,鎢含量98%。本發(fā)明提出的鎢合金復(fù)合鍍層材料及制造方法，已通過實施例進(jìn)行了描述，相關(guān)技術(shù) 人員明顯能在不脫離本發(fā)明的內(nèi)容、精神和范圍內(nèi)對本文所述的內(nèi)容進(jìn)行改動或適當(dāng)變更 與組合，來實現(xiàn)本發(fā)明。特別需要指出的是，所有相類似的替換和改動對本領(lǐng)域技術(shù)人員 來說是顯而易見的，他們都被視為包括在本實用新型精神、范圍和內(nèi)容中。
權(quán)利要求
1. 一種鎢合金復(fù)合鍍層材料，其特征是由鎢合金及大量彌散分布于鎢合金中的微粒或者纖維構(gòu)成的多相復(fù)合結(jié)構(gòu)材料；鎢合金復(fù)合鍍層中鎢的重量百分含量在5～98％的范圍，微?；蛘呃w維的重量百分含量在0.05～80％的范圍，微粒的粒徑在3納米～5微米的范圍，纖維的直徑在3納米～5微米的范圍。
2. 如權(quán)利要求1所述的鎢合金復(fù)合鍍層材料，其特征是所述的鎢合金復(fù)合鍍層中的鎢合金 包括1) W-P合金、W-Re合金、W-Co合金、W—Mo合金、W-Fe合金、W-Cr合金、 W-Cu合金、W-Mn或W—Ti合金的二元鉤合金；2) W—P—Re合金、W—P—Co合金、 W—P—Mo合金、W—P—Fe合金、W—P—Cr合金、W—P—Cu合金、W—P—Mn合金、 W—P—Ti合金、W—P—Ni合金、W—Ni—Co合金、W—Ni—Mo合金、W—Ni—Fe合 金、W—Ni—Cr合金、W—Ni—Cu合金、W—Ni—Mn合金、W—Ni—Ti合金、W—Ni 一Re合金、W—Mo—Co合金、W—Mo—Fe合金、W—Mo—Cr合金、W—Mo—Mn合 金、W—Mo-Cu合金、W—Mo—Re合金、W—Mo—Ti合金、W—Co—Fe合金、W— Co—Cr合金、W—Co—Mn合金、W—Co—Cu合金、W—Co—Re合金、W—Co—Ti合 金、W—Fe—Re合金、W—Fe—Cr合金、W—Fe—Ti合金、W—Fe—Mn合金、W—Fe 一Cu合金、W—Cr一Ti合金、W—Cr—Mn合金、W—Cr—Re合金或W—Cr—Cu合金 的三元鉤合金；3) W—Ni—P—Mo合金、W—Ni—P—Co合金、W—Ni—P—Fe合金、 W—Ni—P—Re合金、W—Ni—P—Cr合金、W—Ni—P—Mn合金、W—Ni—P—Ti合金、 W—Ni—P—Cu合金、W—Ni—Mo—Fe合金、W—Ni—Mo—Co合金、W—Ni—Mo—Cr 合金、W—Ni—Mo—Re合金、W—Ni—Mo—Ti合金、W—Ni—Mo—Mn合金、W—Mo —P—Re合金、W—Mo—Co—Re合金、W—Co—P—Re合金、W—Mn—P—Re合金、 W—Cr—P—Re合金的四元鎢合金。
3. 如權(quán)利要求1所述的鎢合金復(fù)合鍍層材料，其特征是所述的彌散分布于鎢合金中的微粒 或者纖維包括下述材料中的一種或者二種以上甲基丙烯酸脂、聚酰胺類聚合物、氟類聚合物或聚苯乙烯的微?；蛘呃w維； 或是A1203、 Ti02、 BeO、 Zr02、 Si02、 V205、稀土氧化物或混合稀土氧化物的微粒或者 纖維；或是氮化硅(SbN4)、氣化硼、氮化鋁、氮化鈦、ZrN、 VN的微?；蛘呃w維； 或是SiC、 HC、 ZrC、 WC的微?；蛘呃w維； 或是MoS2、 WS2的微?；蛘呃w維； 或是納米碳管、碳黑、石墨粉或碳纖維。
4. 如權(quán)利要求1所述的鎢合金復(fù)合鍍層材料的制造方法，采用復(fù)合電鍍的方法制造，其特 征是鍍液的組分和濃度如下鉤黢鈉與鉤形成合金的物質(zhì)的鹽類 添加劑20 150g/L2 300g/L10 350g/L微?；蛘呃w維 l-JOOg/U
5. 如權(quán)利要求4所述的鴿合金復(fù)合鍍層材料的制造方法，其特征是與鎢形成合金的物質(zhì)的 鹽類包括鈷鹽、鐵鹽、鎳鹽、鉬鹽、鉻鹽、錳鹽、銅鹽、鈦鹽、稀土元素的鹽、磷酸、 磷酸鹽、亞磷酸、亞磷酸鹽、次亞磷酸或者次亞磷酸鹽中的一種或者多種。
6. 如權(quán)利要求4所述的鎢合金復(fù)合鍍層材料的制造方法，其特征是添加劑包括下述物質(zhì)中 的一種或者多種氯化鋅、氯化銨、氯化鈣、氯化錳、NaCl、 KC1、 Mg2S04、硫酸鋅、 硫酸銨、Na2S04、 K2S04、亞硫酸鈉、亞硫酸鉀、、亞硫酸氫鈉、亞硫酸氫鉀、硫氰酸鈉、 硫銀酸鉀、硫銀酸銨、焦磷酸鈉、焦磷酸鉀、檸檬酸鈉、檸檬酸鉀、檸檬酸銨、醋酸鈉、 醋酸鉀、醋酸銨、酒石酸鈉、酒石酸鉀、酒石酸鉀鈉、苯甲酸鈉、十二烷基硫酸鈉、十 二烷基硫酸鉀、乙烯磺酸鈉、烯丙基磺酸鈉、苯亞磺酸鈉、EDTA、 EDTANa2、 OP、硼 氫化鈉、氟翻酸鈉、礴酸二氫鈉、焦磷酸、氨基磺酸、氟硼酸、硼酸、硫酸、鹽酸、檸 檬酸、醋酸、酒石酸、草酸、蘋果酸、抗壞血酸、甘氨酸、乙醇酸、氫氧化鈉、氨水、 三乙醇胺、乙二胺、碘化鉀、奈二磺酸、對甲苯磺酰胺、鄰磺酰苯酰亞胺、苯亞磺酸、 氨基磺酸鈉、甲醛、香豆素、1， 4一丁炔二醇、N—l, 2—二氯烯丙基氯化吡啶、N—烯 丙基溴化喹啉、聚乙二醇、間苯二酚、炔醇與環(huán)氧化物的合成產(chǎn)物、吡啶、喹啉的衍生 物、磺化蓖麻油、二丁基萘磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、十八酸鉀、十八酸銨、水山梨 醇月桂酸脂、月桂酸二乙酰胺、氯化三甲基十二垸基銨、氯化十八烷基二甲基芐基胺、 氯化十四烷酰胺丙基二甲基芐基胺、聚丙烯酸及其鹽類、聚甲基丙烯酸及其鹽類、海藻 酸鈉、海藻酸銨、木質(zhì)碳酸鈉或石油磺酸鈉。
7. 如權(quán)利要求4所述的鎢合金復(fù)合鍍層材料的制造方法，其特征是制造步驟如下1) 按照權(quán)力要求4中的鍍液組成配制鍍液，并將經(jīng)過預(yù)處理的有機物或者無機物微?；?者纖維按照鍍液組成的量加入鍍液中，攪拌或者循環(huán)鍍液使之在鍍液中均勻分散；2) 將經(jīng)過預(yù)處理的工件淸洗干凈后放入鍍槽中，配置好對電極，將工件和對電極分別與 直流電源或者脈沖電源的輸出端連接，并將鍍液的溫度控制在20 85'C的溫度范圍， 在攪拌或者循環(huán)鍍液的情況下打開電源開始電鍍；3) 待鍍層厚度達(dá)到要求后，將工件取出，清洗并烘干。
8. 如權(quán)利要求7所述的鉤合金復(fù)合鍍層的制造方法，其特征是直接復(fù)合電鍍制造的鎢合金 復(fù)合鍍層的硬度在400 1500Hv，在要求鍍層具有更高硬度的情況下，還需將制造出的鍍 層在200 700'C溫度下熱處理0. 5 5小時，熱處理后鍍層的硬度達(dá)到700 1800Hv。
9. 如權(quán)利要求7所述的鎢合金復(fù)合鍍層的制造方法，其特征是對有機物或者無機物微粒或 者纖維進(jìn)行的預(yù)處理包括清洗和分散處理；對待鍍工件的預(yù)處理包括除油、水洗、強侵 蝕、水洗和弱侵蝕。
10. 如權(quán)利要求7所述的鎢合金復(fù)合鍍層材料的制造方法，其特征是鎢合金復(fù)合鍍層采 用控電流或者控電壓的方法制造-采用控電流的直流電進(jìn)行復(fù)合電鍍的電流密度范圍在10mA/cm2 220mA/cm2; 采用控電壓的直流電進(jìn)行復(fù)合電鍍的槽電壓范圍在0.5V 60V; 采用控電流的單向脈沖電流進(jìn)行復(fù)合電鍍的電流導(dǎo)通時間范圍在O. 1毫秒 1秒，電流 的斷開時間范圍在0.01毫秒 1秒，平均電流密度范圍在<formula>formula see original document page 4</formula>采用控電流的雙向脈沖電流進(jìn)行復(fù)合電鍍時，反向脈沖電流的電流導(dǎo)通時間、電流斷開 時間、平均電流密度的參數(shù)值視正向脈沖電流的參數(shù)值而定；采用控電壓的單向脈沖電壓進(jìn)行復(fù)合電鍍的槽電壓導(dǎo)通時間范圍在0.1毫秒 1秒，槽 電壓的斷開時間范圍在0.01毫秒 1秒，平均槽電壓范圍在0.5V 60V;采用控電位的雙向脈沖電壓進(jìn)行脈沖復(fù)合電鍍時，反向脈沖槽電壓的槽電壓導(dǎo)通時間、 槽電壓斷開時間和平均槽電壓參數(shù)值視正向脈沖電壓的參數(shù)值而定。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鎢合金復(fù)合鍍層材料及制造方法。鎢合金復(fù)合鍍層材料是由鎢合金及大量彌散分布于鎢合金中的微粒或者纖維構(gòu)成的多相復(fù)合結(jié)構(gòu)材料。鎢合金復(fù)合鍍層中鎢的重量百分含量在5～98％的范圍，微?；蛘呃w維的重量百分含量在0.05～80％的范圍，微粒的粒徑在3納米～5微米的范圍，纖維的直徑在3納米～5微米的范圍。該鍍層內(nèi)應(yīng)力低，具有優(yōu)異的常溫及高溫硬度及耐磨性能，優(yōu)異的抗高溫氧化性能，優(yōu)異的耐腐蝕性能。鎢合金復(fù)合鍍層在機械行業(yè)、化工及醫(yī)藥行業(yè)、冶金行業(yè)、航空航天、武器彈藥、石油開采、采礦行業(yè)、電子行業(yè)等有著重要用途，特別適合應(yīng)用在需要高溫強度以及高耐腐蝕性能的場合。
文檔編號C22C49/00GK101210305SQ20061013075
公開日2008年7月2日 申請日期2006年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月31日
發(fā)明者敏 易, 為 王 申請人:王 為;易 敏