鈷-碳化鎢復(fù)合粉

1、 鈷-碳化鎢復(fù)合粉編制說明（送審稿）鈷-碳化鎢復(fù)合粉行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)編制說明一、工作簡(jiǎn)況1.1 項(xiàng)目來源根據(jù)工業(yè)和信息化部 關(guān)于印發(fā)2011年第二批行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制修訂計(jì)劃的通知（工信廳科2011134號(hào)）的要求，由北京礦冶研究總院負(fù)責(zé)修訂鈷-碳化鎢復(fù)合粉有色行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，項(xiàng)目計(jì)劃編號(hào)為2011-0874T-YS，計(jì)劃完成年限2013年。1.2 本標(biāo)準(zhǔn)所涉及的產(chǎn)品簡(jiǎn)況隨著熱噴涂技術(shù)的發(fā)展，越來越多的功能涂層材料得到研制成功并廣泛應(yīng)用，這些功能涂層材料包括耐磨、耐腐蝕、熱障、抗高溫、抗氧化、可磨耗封嚴(yán)等不同性能的材料。鈷-碳化鎢復(fù)合粉就是其中一種高性能耐磨、耐高溫和具有一定耐腐蝕性能的涂層材料。WC顆粒具有高的硬

2、度和優(yōu)良的耐磨性，但單質(zhì)的WC粉末在噴涂過程中難以與基體材料產(chǎn)生良好的結(jié)合，通過與韌性的金屬相結(jié)合可很好地解決硬質(zhì)相與被防護(hù)基體結(jié)合強(qiáng)度差、沉積效率低的問題。鈷與WC具有好的潤(rùn)濕性，利用鈷良好的高溫性能、金屬韌性、與其他金屬良好的結(jié)合等性能，將鈷與碳化鎢結(jié)合制備成復(fù)合粉末，已成為一種在中低溫下的具有優(yōu)異耐磨性能的涂層材料。WC-Co涂層在腐蝕環(huán)境工況中的耐腐蝕性能有所不足，為改善其抗腐蝕性，在WC-Co涂層中引入一定量的Cr，Cr的加入不僅能改善涂層的抗腐蝕能力，還能使涂層的耐沖蝕性能得到提高。由于WC-Co金屬陶瓷復(fù)合粉末特有耐磨性能及較好的高溫穩(wěn)定性能，是中低溫（450-550）環(huán)境條件下

3、最好的耐磨材料，作為先進(jìn)的涂層材料可應(yīng)用于渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇葉片、中間翼展加強(qiáng)構(gòu)件、吸入器聯(lián)接桿、凸輪、刺輪片、拉絲絞盤、密封面、擠料螺旋、煙氣風(fēng)機(jī)、燃?xì)忮仩t、拋砂機(jī)件、泥漿泵活塞桿、鋼鐵冶金中各類軋輥等部件的生產(chǎn)和修復(fù)，因此，該系列粉末涂層材料在航空航天、化工機(jī)械、鋼鐵冶金、造紙印刷、“鍋爐四管”等眾多工業(yè)領(lǐng)域和行業(yè)中具有廣泛的應(yīng)用。1.3 承擔(dān)單位情況及主要工作過程1.3.1 承擔(dān)單位情況北京礦冶研究總院是隸屬于國(guó)務(wù)院國(guó)資委管理的中央企業(yè)，屬國(guó)家首批創(chuàng)新型企業(yè)，是我國(guó)以金屬礦產(chǎn)資源綜合開發(fā)利用為核心主業(yè)的規(guī)模最大的綜合性研究與設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)，在有色金屬采礦、選礦、冶煉和金屬粉體材料等研究領(lǐng)域可代表國(guó)

4、家水平，在國(guó)內(nèi)外同行中有較大的影響。1.3.2 主要工作過程北京礦冶研究總院接到鈷-碳化鎢復(fù)合粉編寫任務(wù)后，組織相關(guān)的技術(shù)人員，成立了標(biāo)準(zhǔn)編制小組。通過收集和整理國(guó)內(nèi)外鈷-碳化鎢復(fù)合粉信息和技術(shù)資料，對(duì)國(guó)內(nèi)相生產(chǎn)制造和質(zhì)量水平進(jìn)行了充分論證，于2012年12月形成有色行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)鈷-碳化鎢復(fù)合粉討論初稿。征求意見稿完成后及時(shí)發(fā)送至各相關(guān)單位征求意見。2013年6月20日全國(guó)有色金屬標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)在西寧市主持召開了標(biāo)準(zhǔn)討論會(huì)，來自全國(guó)有色金屬標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)、西安瑞福萊鎢鉬有限公司、西安寶德粉末冶金有限公司、先進(jìn)儲(chǔ)能材料國(guó)家工程研究中心、有研億金新材料股份有限公司、北京當(dāng)升材料科技股份有限公司、佛

5、山市邦普循環(huán)科技有限公司、中信國(guó)安盟固利電源技術(shù)有限公司、深圳格林美高新技術(shù)股份公司、寧波金和新材料股份有限公司、金堆城鉬業(yè)股份有限公司等11家單位的14名專家對(duì)本標(biāo)準(zhǔn)的討論稿進(jìn)行了討論，主要提出了以下的意見和建議：（1）第2章，將“GB/T 1480 金屬粉末粒度組成的測(cè)定 干篩分法”、“GB/T 5124.1硬質(zhì)合金化學(xué)分析方法 重量法測(cè)定總碳量”、“GB/T 5314 粉末冶金用粉末的取樣方法”、“GB/T 15555.8固體廢物總鉻的測(cè)定 硫酸亞鐵氨滴定法”、“GB/T 19077.1粒度分析 激光衍射法”以及“GB/T 20255硬質(zhì)合金化學(xué)分析方法 鐵、錳和鎳量的測(cè)定火焰原子吸收光

6、譜法”分別修改為：“GB/T 1480金屬粉末 干篩分法測(cè)定粒度”、“GB/T 5124.1硬質(zhì)合金化學(xué)分析方法 總碳量的測(cè)定 重量法”、“GB/T 5314 粉末冶金用粉末 取樣方法”、“GB/T 15555.8固體廢物 總鉻的測(cè)定 硫酸亞鐵氨滴定法、“GB/T 19077.1粒度分析 激光衍射法 第1部分：通則”以及“GB/T 20255硬質(zhì)合金化學(xué)分析方法 鈷、鐵、錳和鎳量的測(cè)定 火焰原子吸收光譜法”。（2）第3章，刪去“下列術(shù)語和定義適用于本文件”。（3）3.1條款中，刪去“3.1” ，將原3.1條款內(nèi)容往上提升一行。（4）4.2條款中表1雜質(zhì)含量“”改為“不大于”。（5）4.3條款中

7、表2的“FF-WC03”與“FF-WC04”的產(chǎn)品進(jìn)行互換。（6）5.2.2條款中，將“45m以上”改為“大于等于45m以上”。編制小組根據(jù)會(huì)議匯總意見，并采納了以上專家意見，根據(jù)討論會(huì)意見對(duì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修改，形成標(biāo)準(zhǔn)預(yù)審稿。標(biāo)準(zhǔn)預(yù)審稿完成后及時(shí)發(fā)送至各相關(guān)單位征求意見。2013年7月24日全國(guó)有色金屬標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)在赤峰市主持召開了標(biāo)準(zhǔn)討論會(huì)，來自全國(guó)有色金屬標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)、西安瑞福萊鎢鉬有限公司、西安寶德粉末冶金有限公司、西北有色金屬研究院、陜西金堆城鉬業(yè)股份有限公司、鋼鐵研究總院、自貢硬質(zhì)合金有限責(zé)任公司、株洲硬質(zhì)合金集團(tuán)有限公司、寶鈦集團(tuán)有限公司、益陽市華昌銻業(yè)催化劑有限公司等10家單

8、位的13名專家對(duì)本標(biāo)準(zhǔn)的討論稿進(jìn)行了討論，主要提出了以下的意見和建議：（1）第3章中，增加“下列術(shù)語和定義適用于本文件”；（2）4.1.1節(jié)中將產(chǎn)品牌號(hào)中的分隔號(hào)“”刪除；（3）將表1中的化學(xué)成分“鎢”的一列調(diào)至“鈷”成分要求的前面，原“總量”改為：“其他總量”；（4）將表2中產(chǎn)品牌號(hào)中的分隔號(hào)“”刪除；（5）7.1節(jié)中，原“包裝容器表面應(yīng)標(biāo)明”改為：“產(chǎn)品外觀應(yīng)標(biāo)明”，并增加：“產(chǎn)品內(nèi)包裝用密閉的塑料容器（桶）密封包裝，表面應(yīng)標(biāo)明：供方名稱、產(chǎn)品名稱、牌號(hào)、批號(hào)、重量”；（6）7.4節(jié)中，刪去“防止氧化”。編制小組根據(jù)會(huì)議匯總意見，采納了以上專家意見，根據(jù)討論會(huì)意見對(duì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修改，形成標(biāo)準(zhǔn)送

9、審稿。二、標(biāo)準(zhǔn)編制原則和確定標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容的論據(jù)2.1 標(biāo)準(zhǔn)編制原則2.1.1 符合性為滿足鋼鐵、有色金屬工業(yè)、航空航天以及相關(guān)行業(yè)對(duì)鈷-碳化鎢復(fù)合粉的使用性能要求，我院與使用單位雙方對(duì)質(zhì)量檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)公平受益，能夠按現(xiàn)行通用方式進(jìn)行產(chǎn)品檢測(cè)，所以本標(biāo)準(zhǔn)格式按照GB/T 1.1-2009的標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行制定。本標(biāo)準(zhǔn)修改稿在參照國(guó)內(nèi)同類產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)水平的基礎(chǔ)上，體現(xiàn)了國(guó)內(nèi)大多數(shù)熱噴涂企業(yè)、表面強(qiáng)化和修復(fù)企業(yè)等對(duì)鈷-碳化鎢復(fù)合粉的質(zhì)量性能要求。充分考慮相關(guān)企業(yè)和使用單位對(duì)粉末性能及檢測(cè)方式等的意見和建議，力爭(zhēng)做到標(biāo)準(zhǔn)切實(shí)可行，具有可操作性，能夠被應(yīng)用單位普遍接受。2.1.2 先進(jìn)性隨著熱噴涂設(shè)備及工藝技術(shù)

10、在近些年的飛速發(fā)展，鈷-碳化鎢復(fù)合粉標(biāo)準(zhǔn)也很大程度的向具有高性能粉末質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)所特有的前瞻性和創(chuàng)新性方面靠近，為體現(xiàn)對(duì)國(guó)內(nèi)相關(guān)熱噴涂粉末材料生產(chǎn)企業(yè)的技術(shù)特點(diǎn)及檢測(cè)手段的支持，本標(biāo)準(zhǔn)粉末牌號(hào)和規(guī)格、化學(xué)成分、粉末粒度范圍要求等進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整和修改，增加了兼具耐磨性能、耐腐蝕性能的WC-10Co-4Cr粉末的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，使新的標(biāo)準(zhǔn)涵蓋了目前WC-Co系列熱噴涂粉末的各種規(guī)格產(chǎn)品，使之更能適應(yīng)該類產(chǎn)品的市場(chǎng)需求，熱噴涂工藝技術(shù)及設(shè)備發(fā)展的需要。2.2確定標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容的論據(jù)2.2.1 標(biāo)準(zhǔn)名稱的修改隨著該系列粉末制備工藝的不斷發(fā)展，原有的包覆型鈷-碳化鎢復(fù)合粉末已逐漸被其他制備工藝生產(chǎn)的粉末所取代，如

11、制粒、燒結(jié)制備工藝。因此原鈷包碳化鎢復(fù)合粉末不能反映現(xiàn)有鈷-碳化鎢復(fù)合粉的特點(diǎn)，因此將標(biāo)準(zhǔn)名稱改為鈷-碳化鎢復(fù)合粉。2.2.2 標(biāo)準(zhǔn)適用范圍修改隨著熱噴涂工藝的發(fā)展，出現(xiàn)了超音速噴涂工藝，采用該技術(shù)制備的鈷-碳化鎢涂層具有結(jié)合強(qiáng)度高、沉積效率高等特點(diǎn)，因此該工藝技術(shù)發(fā)展迅速，已成為噴涂鈷-碳化鎢粉末等金屬陶瓷類涂層的重要噴涂工藝之一。故將原標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍“適用于火焰噴涂、等離子噴涂和爆炸噴涂用鈷-碳化鎢復(fù)合粉”修改為“適用于火焰噴涂、超音速火焰噴涂、等離子噴涂和爆炸噴涂用鈷-碳化鎢復(fù)合粉”。2.2.3 增加規(guī)范性引用文件根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)編制的有關(guān)要求，增加了規(guī)范性引用文件。2.2.4 修改了術(shù)語和定義

12、根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)名稱的修改，制定了“鈷-碳化鎢復(fù)合粉”術(shù)語和定義。2.2.5 標(biāo)準(zhǔn)品種及牌號(hào)修改根據(jù)產(chǎn)品使用要求不同，將原標(biāo)準(zhǔn)中的7個(gè)牌號(hào)，修訂為10個(gè)牌號(hào)。分別為FF-WC01、FF-WC02、FF-WC03、FF-WC04、FF-WC05、FF-WC06、FF-WC07、FF-WC08、FF-WC09、FF-WC10，共10個(gè)牌號(hào)。其中FF-WC01、FF-WC02、FF-WC03、FF-WC04為WC-12Co復(fù)合粉，F(xiàn)F-WC01適用于火焰噴涂，F(xiàn)F-WC02適用于等離子噴涂，F(xiàn)F-WC03、FF-WC04適用于超音速火焰噴涂，F(xiàn)F-WC05適用于爆炸噴涂；FF-WC06、FF-WC07、FF

13、-WC08為WC-17Co復(fù)合粉， FF-WC06、FF-WC07適用于超音速火焰噴涂，F(xiàn)F-WC08適用于爆炸噴涂；FF-WC09、FF-WC10為WC-10Co4Cr復(fù)合粉，適用于超音速火焰噴涂。2.2.6 產(chǎn)品化學(xué)成分修改產(chǎn)品原標(biāo)準(zhǔn)中化學(xué)成分如表1所示。表1 產(chǎn)品的化學(xué)成分 產(chǎn)品牌號(hào)化學(xué)成分，%鈷總碳游離碳鎢雜質(zhì)鐵+碳總量FF02018.59.55.305.600.1余量1.01.5FF020211.513.55.305.600.1余量1.01.5FF020311.513.55.305.600.1余量1.01.5FF020416.018.04.855.150.1余量1.01.5FF020

14、516.018.04.855.150.1余量1.01.5FF020616.018.04.855.150.1余量1.01.5FF020720.022.04.65.10.1余量1.01.5根據(jù)鈷-碳化鎢復(fù)合粉在各工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的實(shí)際情況，對(duì)產(chǎn)品的化學(xué)成分修改如下：（1）原牌號(hào)FF0201粉末，鈷含量為“8.59.5”，該牌號(hào)產(chǎn)品無市場(chǎng)需求，不再使用，故去除；（2）在鈷-碳化鎢中加入一定量鉻，可顯著提高復(fù)合粉末涂層的耐蝕性能，具有重要應(yīng)用，故增加兩個(gè)不同粒度的WC-1oCo-4Cr復(fù)合粉產(chǎn)品；經(jīng)過修改后的產(chǎn)品化學(xué)成分如表2所示。 表2 產(chǎn)品的化學(xué)成分 質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%產(chǎn)品牌號(hào)化學(xué)成分，%鈷鉻總碳鎢雜質(zhì)鐵總

15、量FF-WC0111.513.5-5.155.60余量1.02.0FF-WC0211.513.5-5.155.60余量1.02.0FF-WC0311.513.5-5.155.60余量1.02.0FF-WC0411.513.5-5.155.60余量1.02.0FF-WC0511.513.5-5.155.60余量1.02.0FF-WC0616.018.0-4.805.15余量1.02.0FF-WC0716.018.0-4.805.15余量1.02.0FF-WC0816.018.0-4.805.15余量1.02.0FF-WC098.011.03.55.55.105.45余量1.01.5FF-WC10

16、8.011.03.55.55.105.45余量1.095755.3其中-260+36080FF0202-200+40095755.1其中-260+36080FF0203-150+40095755.1FF0204-200+40095755.0其中-260+36080F2.4其中595755.0FF0207-200+40095804.0根據(jù)目前鈷-碳化鎢復(fù)合粉的實(shí)際應(yīng)用情況，原包覆型鈷-碳化鎢復(fù)合粉已由其他制備工藝方法生產(chǎn)的鈷-碳化鎢粉末取代，如制粒、燒結(jié)制備工藝。因此根據(jù)新的制備工藝獲得的產(chǎn)品性能，物理性能修改如下：（1）刪除了包覆完整度的要求。（2）針對(duì)等離子噴涂

17、、超音速火焰噴涂用WC-17Co、WC-10Co4Cr的粒度組成做出了具體規(guī)定要求。（3）針對(duì)不同粒度規(guī)格粉末，規(guī)定了產(chǎn)品流動(dòng)性和松裝密度的要求。修改后產(chǎn)品物理性能如表4所示。表4產(chǎn)品牌號(hào)粒度規(guī)格粒度組成流動(dòng)性，s/50g松裝密度，g/cm3FF-WC0153m106m106m不大于5%，53m不大于8%4.0FF-WC0245m106m106m不大于5%，45m不大于8%4.0FF-WC0310m45m45m不大于5%，10m不大于5%4.0FF-WC0428m53m53m不大于5%，28m不大于10%4.0FF-WC055m38m38m不大于5%，5m不大于8%4.0FF-WC0628m5

18、3m53m不大于5%，28m不大于10%4.0FF-WC0710m45m45m不大于5%，10m不大于5%4.0FF-WC085m38m38m不大于5%，5m不大于8%4.0FF-WC0910m45m45m不大于5%，10m不大于5%4.2FF-WC105m38m38m不大于5%，5m不大于8%4.2三、 標(biāo)準(zhǔn)水平分析3.1采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)的程度本標(biāo)準(zhǔn)主要參照AMS7881，AMS7882，波音公司 Boeing BMS 10-67K Type I 、Type XVII，羅-羅公司Rolls-Royce MSRR 9507/69 產(chǎn)品技術(shù)的一般要求，結(jié)合我國(guó)實(shí)際情況而制定，因此本標(biāo)準(zhǔn)不采用其他國(guó)際或國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)。3.2國(guó)際、國(guó)外同類標(biāo)準(zhǔn)水平的對(duì)比分析經(jīng)查，國(guó)外無相同的標(biāo)準(zhǔn)。3.3與現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)及制定中標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)配套的情況經(jīng)查，標(biāo)準(zhǔn)與現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)及制定中的標(biāo)準(zhǔn)無重復(fù)交叉情況。3.4 涉及國(guó)內(nèi)外專利及處置情況經(jīng)查，本標(biāo)準(zhǔn)不涉及國(guó)內(nèi)外專利。四、與有關(guān)的現(xiàn)行法律、法規(guī)和強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系與有關(guān)的現(xiàn)行法律、法規(guī)和強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)沒有沖突。五、重大分歧意見的處理經(jīng)過和依據(jù)暫無重大分歧意見。六、標(biāo)準(zhǔn)作為強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)或推薦性標(biāo)準(zhǔn)的建議建議作為推薦性有色行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。七、貫徹標(biāo)準(zhǔn)的要求和措施建議由于本標(biāo)準(zhǔn)在YS/T 511-2006標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上進(jìn)行了合理修訂，因此可積