Použití technologie tepelného nástřiku k přípravě cermetových povlaků na bázi WC/Co- je v současné době středem výzkumu v oblasti povrchových materiálů a inženýrství. Využitím technologie tepelného nástřiku k výrobě povlaků z karbidu wolframu/kobaltu lze vybrat širokou škálu materiálů povlaku a substrátu, tloušťku povlaku lze měnit v širokém rozsahu, účinnost nanášení je vysoká a výsledné povlaky vykazují vynikající odolnost proti opotřebení.
Vlastnosti a strukturní charakteristiky povlaků připravených technologií žárového nástřiku jsou do značné míry určeny morfologií prášku suroviny, energetickým tokem aplikovaným na surovinu a parametry procesu stříkání. Ve skutečnosti morfologie a distribuce velikosti částic práškové suroviny úzce souvisí se způsobem přípravy. V posledních letech se používají prášky na bázi WC- k výrobě hutných povlaků s vysokou tvrdostí a vysokou odolností proti opotřebení prostřednictvím vysokorychlostního nástřiku -kyslíkovým palivem (HVOF), což z nich činí nejslibnější kandidáty na nahrazení galvanicky pokovených povlaků z tvrdého chromu. Zejména povlaky WC-Co již byly přijaty jako náhrada za galvanicky pokovené vrstvy tvrdého chrómu.
Technologie přípravy pro WC-kompozitní prášky
Existují různé metody přípravy WC-kompozitních prášků. V závislosti na procesu přípravy mohou prášky na bázi WC- používané pro nástřik HVOF vykazovat morfologii od kulovitých až po nepravidelné nebo blokové tvary. V současné době je populárním přístupem přímá syntéza kompozitních prášků, využívající fluidizační charakteristiky média s fluidním ložem ke kontinuální redukci a nauhličování chemicky stejnoměrných sloučenin wolframu-kobaltu v loži, což nakonec vede ke kompozitním práškům WC-Co s jemnou velikostí částic a rovnoměrnou distribucí. Metody přípravy prášků na bázi WC/Co- lze rozdělit na metody v pevné -fázi, metody v plynné-fázi, metody v kapalné-fázi a jejich kombinace (např. metody v plynné-pevné fázi). Mezi reprezentativní techniky patří plazmová metoda, nauhličování v plynné-fázi, společné{14}srážení, mechanické legování a termochemická syntéza (sušení rozprašováním). Částice kompozitního prášku vyrobené těmito způsoby jsou však obecně jemné, mají velký specifický povrch a vykazují velmi nízkou tekutost a špatnou hustotu setřesení, což může snadno vést k ucpání trysky během rozprašování. Navíc jim chybí dostatečná setrvačnost pro účinné nanášení na povrch substrátu. Proto musí být tyto prášky aglomerovány do mikron{18}}velikých prášků v rozsahu od 15 do 100 μm pro použití jako suroviny pro tepelné rozprašování. K aglomeraci prášků tak, aby byly splněny požadavky na velikost částic pro tepelné stříkání, se obvykle používají zpracovatelské metody, jako je slinování{22}}drcení, aglomerační{23}}slinování, míchání, plátování a tavné drcení{24}}.
Prášky připravené společnostíslinovací-metoda drcenímají obecně nepravidelný tvar s mnoha ostrými hranami, mají relativně hladké povrchy, vysoký stupeň legování a hustou vnitřní mikrostrukturu. Velké množství částic WC je distribuováno ve fázi pojiva a jednotlivé částice WC vykazují dobrou vazbu s pojivem.
Thefúzní-metoda drcenízahrnuje smíchání různých prášků a jejich tavení ve specializované peci s následným drcením ochlazených slinutých bloků pomocí různých drtičů. Prášky vyrobené tímto způsobem se vyznačují hustou, blokovou a hranatou morfologií. Jsou podstatně obtížněji drtitelné než prášky připravené metodou slinování-drcení.
Prášky vyráběné společnostíaglomerační{0}}slinovací metodamají pravidelnou morfologii. Tato technika využívá sušení rozprašováním k aglomeraci prášků ze samosuspenzní suspenze; po sušení rozprašováním a slinování na aglomerované částice jsou výsledné prášky téměř kulovité, s drsným a porézním povrchem, úzkou distribucí velikosti částic a dobrou tekutostí. Příprava suspenzí pro cermety, jako je WC-Co, je však náročná kvůli vysoké hustotě WC-Co a rozdílům v kyselosti/zásaditosti mezi částicemi, které jej tvoří.
Thezpůsob obkladutypicky využívá mechanické tavení, při kterém se surové prášky různých velikostí částic důkladně promíchají a zahřejí. Během tohoto procesu se materiál s nižším -bodem tání-uvede do plastického stavu (nebo v některých případech dokonce roztaven), zatímco materiál s vyšším -bodem tání- zůstává neroztavený. Mechanické míchání pak způsobí, že se dva prášky svaří dohromady. Kompozitní prášky vyrobené touto metodou vykazují strukturu jádra-obalu s dobrou pevností částic a houževnatostí.
Thezpůsob míchánívyrábí prášky WC/Co sestávající ze dvou fází, WC a Co, ve kterých jsou částice WC volně drženy pohromadě kobaltem.
Existuje relativně málo zpráv o přípravě prášků na bázi WC/Co-pro tepelné spreje a ještě méně zpráv o přípravě prášků WC-CoCr obsahujících přidané prvky Cr. Takové produkty vyrábí jen hrstka společností na celém světě. Přidání vhodného množství kovového Cr do Co pojivové fáze může výrazně zlepšit odolnost povlaků proti korozi a oxidaci, což má za následek vynikající celkový výkon, který může nahradit toxický galvanicky pokovený tvrdý chrom. V důsledku toho se jejich oblasti použití rozšiřují a přitahují stále větší pozornost průmyslu. V současnosti se většina domácí výroby v Číně spoléhá na metody spékání-drcení a aglomerace-slinování.