一种镀镍钴纳米超硬涂液及覆盖该涂液的高压喷嘴的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种镀镍钴纳米超硬涂液及覆盖该涂液的高压喷嘴。以焦磷酸钠或氟硼酸为络合剂，加入硫酸钴、次磷酸钠、柠檬酸钠、硼酸、ZE光亮剂复配而成，喷嘴的制造工艺为将喷嘴放在涂液中，加入至80-90度，保温2小时以上制成。本发明的镀钴纳米超硬涂层在高压喷嘴整个表面用流道上采用化学处理工艺方法在其内外表面形成一层抗磨，抗腐蚀，抗高压冲刷，抗冷却介质垢化涂层使得喷嘴在工作时，不易磨损，经检测其热稳定温度和高温抗氧化温度均高于1100℃，硬度高于HRC75，耐高压冲刷压力250MP以上，涂层与基体的结合强度大于100N，镀层表面经检查为胞状物均匀分布，组织致密，替代昴贵的进口同类产品。
【专利说明】一种镀镍钴纳米超硬涂液及覆盖该涂液的高压喷嘴
【技术领域】
[0001]本发明涉及钢厂高压冷却系统【技术领域】，尤其涉及一种能高压恒流喷出高压冷却液体的扁平形均恒射流喷嘴。
【背景技术】
[0002]扁平形喷嘴具有喷射压力高、喷射速度快等优点而广泛的应用在各钢厂轧钢及钢锭生产中。但作为衡量其性能优劣重要指标的均恒性能和耐高压冲刷磨损及垢化腐蚀性能，即喷嘴喷出的高压液体在各个方向上的均匀性以及喷射出的液体保持恒速的性能，喷嘴的耐磨性能和防垢化腐蚀性能，常常难以得到保证；为了解决此问题，常规的做法是采用国内在此行业比较广泛运用的碳化钨硬质粉末冶金材料烧结制作，但是和德国进口的同类种产品相比，其寿命只是进口产品的一半。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种镀钴纳米超硬涂层并运用于碳化钨粉末冶金烧接而成的高压喷嘴表面，它通过在高压喷嘴表面整个产品及流道面采用化学处理工艺使高压喷嘴整个内外表面镀上一定厚度的耐磨、耐腐涂层，该耐磨耐腐涂层具有耐磨损，耐冲刷，耐高温氧化和耐水质垢化的性能，能延长其使用寿命。
[0004]为此本发明采用的技术方案是:本发明以焦磷酸钠为络合剂，加入硫酸钴、次磷酸钠、柠檬酸钠、硼酸、ZE光亮剂复配而成。
[0005]各组分的配比为:以焦磷酸钠为IL为基准，则硫酸镍:30-40g ;硫酸钴:5_15g ;次磷酸钠20-30g ;柠檬酸钠40-50g ;硼酸15-25g ；ZE光亮剂20_40g ;各组分的量可同比例扩大或缩小。
[0006]本发明或者将将氟硼酸、水、醇相互混溶，制成络合剂；加入硫酸钴、次磷酸钠、柠檬酸钠、硼酸、ZE光亮剂复配而成。
[0007]所述，氟硼酸:水:醇=1:1:1，重量比；所述醇为碳原子不多于四个的醇。
[0008]各组分的配比为:以氟硼酸络合剂为IL为基准，则硫酸镍:30_40g ;硫酸钴:5-15g ;次磷酸钠20-30g ;柠檬酸钠40-50g ;硼酸15_25g ；ZE光亮剂20_40g ;各组分的量可同比例扩大或缩小。
[0009]一种镀镍钴纳米超硬涂层高压喷嘴，在碳化钨粉末冶金烧结而成的高压喷嘴的内外表面采用化学处理工艺镀一层有镀镍钴纳米超硬涂液制成的涂层，其制造工艺为:将喷嘴放在涂液溶液中，加入至80-90度，保温2小时以上制成，考虑到成本，一般为两到四小时。
[0010]本发明的优点是:本发明以镀钴纳米超硬涂层体系为研究对象，通过研究元素Co掺杂和多层结构设计，改善涂层的性能(韧性、应力、涂层与基体的结合强度、热稳定性和抗氧化温度)并研究其作用机理，在此基础上进行涂层材料和结构的优化设计，研制出钴纳米多层涂层。
[0011]本发明的镀钴纳米超硬涂层在高压喷嘴整个表面用流道上采用化学处理工艺方法在其内外表面形成一层抗磨，抗腐蚀，抗高压冲刷，抗冷却介质垢化涂层使得喷嘴在工作时，不易磨损，经检测其热稳定温度和高温抗氧化温度均高于1100 V，硬度高于HRC75，耐高压冲刷压力250MP以上，涂层与基体的结合强度大于100N，镀层表面经检查为胞状物均匀分布，组织致密，表面粗糙度为Ra0.8 ;运用于钢厂高压冷却系统上其使用寿命提高10倍以上，替代昴贵的进口同类产品。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为本发明喷嘴的结构示意图。
[0013]图中I是镀钴纳米超硬涂层，2是喷嘴。
【具体实施方式】
[0014]在碳化钨粉末冶金烧接而成的高压喷嘴2的内外表面采用化学处理工艺镀一层镀钴纳米超硬涂层2，达到使用寿命延长、替代进口同类产品之目的。
[0015]实施例一:
本发明以焦磷酸钠为络合剂，加入硫酸钴、次磷酸钠、柠檬酸钠、硼酸、ZE光亮剂复配而成。
[0016]各组分的配比为:以焦磷酸钠为IL为基准，则硫酸镍:40g ;硫酸钴:15g ;次磷酸钠25g ;柠檬酸钠40g ;硼酸20g ；ZE光亮剂30g。
[0017]在碳化钨粉末冶金烧结而成的高压喷嘴的内外表面采用化学处理工艺镀一层有锻镇钻纳米超硬涂液制成的涂层，其制造工艺为:将嗔嘴放在涂液溶液中，加入至80度，保温3小时制成。
[0018]实施例二:
本发明以焦磷酸钠为络合剂，加入硫酸钴、次磷酸钠、柠檬酸钠、硼酸、ZE光亮剂复配而成。
[0019]各组分的配比为:以焦磷酸钠为IL为基准，则硫酸镍:30g;硫酸钴:10g;次磷酸钠20g ;柠檬酸钠50g ;硼酸15g ；ZE光亮剂20g。
[0020]在碳化钨粉末冶金烧结而成的高压喷嘴的内外表面采用化学处理工艺镀一层有锻镇钻纳米超硬涂液制成的涂层，其制造工艺为:将嗔嘴放在涂液溶液中，加入至90度，保温2小时制成。
[0021]化学镀钴是利用强还原剂—一次亚磷酸钠在化学镀钴溶液中的还原作用，使钴离子还原成金属钴，沉积在待镀零件表面。由于还原剂中含磷，所以获得的是钴磷合金沉积层。化学镀钴能避免电镀时因镀件几何形状复杂而造成的电力线分布不均，均镀能力差的缺陷，改善了镀层抗蚀，耐磨等性能，得到孔隙率低，均匀致密的镀层。
[0022]实施例三:
本发明或者将将氟硼酸、水、醇相互混溶，制成络合剂；加入硫酸钴、次磷酸钠、柠檬酸钠、硼酸、ZE光亮剂复配而成。
[0023]所述，氟硼酸冰-M =1:1:1，重量比；所述醇为正丁醇CH3CH2CH2CH20H。
[0024]各组分的配比为:以氟硼酸络合剂为IL为基准，则硫酸镍:30g ;硫酸钴:5g ;次磷酸钠22g ;柠檬酸钠45g ;硼酸25g ；ZE光亮剂25g。
[0025]一种镀镍钴纳米超硬涂层高压喷嘴，在碳化钨粉末冶金烧结而成的高压喷嘴的内外表面采用化学处理工艺镀一层有镀镍钴纳米超硬涂液制成的涂层，其制造工艺为:将喷嘴放在涂液溶液中，加入至85度，保温2.5小时制成。
[0026]实施例四:
本发明或者将将氟硼酸、水、醇相互混溶，制成络合剂；加入硫酸钴、次磷酸钠、柠檬酸钠、硼酸、ZE光亮剂复配而成。
[0027]所述，氟硼酸:水:醇=1: 1.2:1.1，重量比；所述醇为二级丁醇(二级醇)CH3CH2CH(0H)CH3。
[0028]各组分的配比为:以氟硼酸络合剂为IL为基准，则硫酸镍:30g ;硫酸钴:8g ;次磷酸钠26g ;柠檬酸钠42g ;硼酸22g ；ZE光亮剂40g。
[0029]一种镀镍钴纳米超硬涂层高压喷嘴，在碳化钨粉末冶金烧结而成的高压喷嘴的内外表面采用化学处理工艺镀一层有镀镍钴纳米超硬涂液制成的涂层，其制造工艺为:将喷嘴放在涂液溶液中，加入至88度，保温2.2小时制成。
[0030] 氟硼酸是无色透明液体，与水和醇相互混溶，加热后，可分离氟化硼，其氟硼酸根离子可作硬化促进剂。
【权利要求】
1.一种镀镍钴纳米超硬涂液，其特征在于，以焦磷酸钠为络合剂，加入硫酸钴、次磷酸钠、柠檬酸钠、硼酸、ZE光亮剂复配而成。
2.根据权利要求1所述的一种镀镍钴纳米超硬涂液，其特征在于，各组分的配比为:以焦磷酸钠为IL为基准，则硫酸镍:30-40g ;硫酸钴:5-15g ;次磷酸钠20_30g ;柠檬酸钠40-50g ;硼酸15-25g ；ZE光亮剂20_40g ;各组分的量可同比例扩大或缩小。
3.一种镀镍钴纳米超硬涂液，其特征在于，将氟硼酸、水、醇相互混溶，制成络合剂；加入硫酸钴、次磷酸钠、柠檬酸钠、硼酸、ZE光亮剂复配而成。
4.根据权利要求3所述的一种镀镍钴纳米超硬涂液，其特征在于，所述，氟硼酸:水:醇=1:1:1，重量比；所述醇为碳原子不多于四个的醇。
5.根据权利要求3所述的一种镀镍钴纳米超硬涂液，其特征在于，各组分的配比为:以氟硼酸络合剂为IL为基准，则硫酸镍:30-40g ;硫酸钴:5-15g ;次磷酸钠20_30g ;柠檬酸钠40-50g ;硼酸15-25g ；ZE光亮剂20_40g ;各组分的量可同比例扩大或缩小。
6.一种镀镍钴纳米超硬涂层高压喷嘴，其特征在于，在碳化钨粉末冶金烧结而成的高压喷嘴的内外表面采用化学处理工艺镀一层有镀镍钴纳米超硬涂液制成的涂层。
7.根据权利要求5所述的一种镀镍钴纳米超硬涂层高压喷嘴，其特征在于，其制造工艺为:将喷嘴放在涂液中，加入至80-90度，保温2小时以上制成。
【文档编号】C23C18/50GK104131274SQ201410388354
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年8月8日 优先权日:2014年8月8日
【发明者】高明安, 王学军, 刘建, 邵玉金 申请人:扬州市业云冶金设备厂