一種表面具有高硬度高耐磨蝕性金屬制品的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種表面具有高硬度高耐磨蝕性金屬制品的制備方法，其制備方法步驟包括：基體毛坯-表面涂覆-烘干-修形-燒結(jié)-驗(yàn)收，所述表面涂覆的原料為表面硬化合金。通過(guò)上述方式，在金屬基體與涂層的界面形成一條狹窄的互溶區(qū)，使制備的金屬制品表面具有耐磨、耐蝕、耐氧化等各種使用要求的物理化學(xué)性能。
【專利說(shuō)明】一種表面具有高硬度高耐磨蝕性金屬制品的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及金屬制品【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種表面具有高硬度高耐磨蝕性金屬制品的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]就金屬制品的表面硬度而言，無(wú)論是經(jīng)過(guò)一定熱處理的結(jié)構(gòu)鋼或冷硬鑄鐵，其表面硬度HRC值一般只能達(dá)到60左右，若以熱處理或化學(xué)處理等方法繼續(xù)提高鋼材的表面硬度，將增大脆性而影響實(shí)際使用。為使金屬材料表面硬度更高而又具有一定的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，出現(xiàn)了粉末冶金技術(shù)。粉末冶金技術(shù)可以把金屬制品的表面硬度HRC值提高到70以上，但是由于受到壓制及燒結(jié)工藝方法的限制，粉末冶金只能制造尺寸較小、結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單的制品，例如硬質(zhì)合金拉絲模。這樣，HRC值在60?70之間的金屬結(jié)構(gòu)材料基本空白。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明主要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種高硬度高耐磨蝕金屬制品的制備方法，能夠制備表面硬度HRC值在60?70之間的金屬材料。
[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的一個(gè)技術(shù)方案是:提供一種表面具有高硬度高耐磨蝕性金屬制品的制備方法，其特征在于，其制備方法步驟包括:基體毛坯-表面涂覆-烘干-修形-燒結(jié)-驗(yàn)收，所述表面涂覆的原料為表面硬化合金。
[0005]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述表面硬化合金為Ni62號(hào)NiCrBSi四元素型和Co50號(hào)CoCrW三元素型中的至少一種。
[0006]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述基體毛坯由結(jié)構(gòu)鋼制備而成。
[0007]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述熔結(jié)過(guò)程是在30 Pa以下真空度的高溫熔結(jié)爐中進(jìn)行，所述熔結(jié)過(guò)程分為松香油的揮發(fā)和表面硬化合金的熔凝2個(gè)階段。
[0008]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述松香油的起始揮發(fā)溫度為200 V，完全揮發(fā)溫度為 325 0C ο
[0009]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述表面硬化合金的熔凝過(guò)程為:當(dāng)高溫爐內(nèi)的溫度達(dá)到900°C時(shí)，硬化合金開(kāi)始有液相出現(xiàn)并趨于燒結(jié)，當(dāng)溫度升至1000°C時(shí)，越來(lái)越多的液相充分熔流并完全浸潤(rùn)待涂基體的表面，同時(shí)有一半的涂層合金成分仍以固態(tài)存在，在此溫度下保溫30min，使互溶區(qū)達(dá)到一定寬度，立即停電降溫至200°C，將金屬制品取出高溫爐即完成全部燒結(jié)過(guò)程。
[0010]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述互溶區(qū)的寬度為15?20μπι。
[0011]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明一種表面具有高硬度高耐磨蝕性金屬制品的制備方法，在金屬基體與涂層的界面形成一條狹窄的互溶區(qū)，使制備的金屬制品表面具有耐磨、耐蝕、耐氧化等各種使用要求的物理化學(xué)性能。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】[0012]圖1是本發(fā)明一種高硬度高耐磨蝕金屬制品的制備方法的工藝流程示意圖；
圖2是所示金屬制品互溶區(qū)的示意圖；
附圖中各部件的標(biāo)記如下:1.基體毛坯，2.互溶區(qū)，3.表面硬化合金。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。
[0014]請(qǐng)參閱圖1和圖2，本發(fā)明實(shí)施例包括:
一種表面具有高硬度高耐磨蝕性金屬制品的制備方法，其特征在于，其制備方法步驟包括:基體毛坯-表面涂覆-烘干-修形-燒結(jié)-驗(yàn)收，所述表面涂覆的原料為表面硬化合金。
[0015]在本發(fā)明實(shí)施例所用的表面硬化合金為Ni62號(hào)NiCrBSi四元素型，所用的基體毛還由結(jié)構(gòu)鋼制備而成。
實(shí)施例
[0016]在由結(jié)構(gòu)鋼制備的金屬毛還表面涂覆一層Ni62號(hào)NiCrBSi四兀素型表面硬化合金，烘干后放入高溫熔結(jié)爐中，并設(shè)置爐內(nèi)的真空度為30 Pa ;為使松香分解揮發(fā)不過(guò)于激烈以致崩落涂層，將高溫爐以5°C /min的升溫速度緩慢升溫至200°C，松香油開(kāi)始揮發(fā)，繼續(xù)升溫至325°C，此時(shí)松香油完全揮發(fā)完畢；然后調(diào)整高溫爐的升溫速度為20°C /min快速升溫至900°C，此時(shí)基體毛坯表面的硬化合金開(kāi)始有液相出現(xiàn)并趨于燒結(jié)，當(dāng)溫度升至1000°C時(shí)，越來(lái)越多的液相充分熔流并完全浸潤(rùn)待涂基體的表面，同時(shí)有一半的涂層合金成分仍以固態(tài)存在，在此溫度下保溫30min，使互溶區(qū)達(dá)到15?20 μ m的寬度，立即停電降溫至200°C，將金屬制品取出高溫爐即完成全部燒結(jié)過(guò)程。對(duì)燒結(jié)之后的金屬制品進(jìn)行驗(yàn)收。
[0017]以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說(shuō)明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的【技術(shù)領(lǐng)域】，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種表面具有高硬度高耐磨蝕性金屬制品的制備方法，其特征在于，其制備方法步驟包括:基體毛坯-表面涂覆-烘干-修形-燒結(jié)-驗(yàn)收，所述表面涂覆的原料為表面硬化I=1-Wl O
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面具有高硬度高耐磨蝕性金屬制品的制備方法，其特征在于，所述表面硬化合金為Ni62號(hào)NiCrBSi四元素型和Co50號(hào)CoCrW三元素型中的至少一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面具有高硬度高耐磨蝕性金屬制品的制備方法，其特征在于，所述基體毛坯由結(jié)構(gòu)鋼制備而成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面具有高硬度高耐磨蝕性金屬制品的制備方法，其特征在于，所述熔結(jié)過(guò)程是在30 Pa以下真空度的高溫熔結(jié)爐中進(jìn)行，所述熔結(jié)過(guò)程分為松香油的揮發(fā)和表面硬化合金的熔凝2個(gè)階段。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的表面具有高硬度高耐磨蝕性金屬制品的制備方法，其特征在于，所述松香油的起始揮發(fā)溫度為200°C，完全揮發(fā)溫度為325°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的表面具有高硬度高耐磨蝕性金屬制品的制備方法，其特征在于，所述表面硬化合金的熔凝過(guò)程為:當(dāng)高溫爐內(nèi)的溫度達(dá)到900°C時(shí)，硬化合金開(kāi)始有液相出現(xiàn)并趨于燒結(jié)，當(dāng)溫度升至1000°C時(shí)，越來(lái)越多的液相充分熔流并完全浸潤(rùn)待涂基體的表面，同時(shí)有一半的涂層合金成分仍以固態(tài)存在，在此溫度下保溫30min，使互溶區(qū)達(dá)到一定寬度，立即停電降溫至200°C，將金屬制品取出高溫爐即完成全部燒結(jié)過(guò)程。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的表面具有高硬度高耐磨蝕性金屬制品的制備方法，其特征在于，所述互溶區(qū)的寬度為15?20 μ m。
【文檔編號(hào)】B22F7/04GK103464766SQ201310366511
【公開(kāi)日】2013年12月25日 申請(qǐng)日期:2013年8月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月19日
【發(fā)明者】蔣澤鋒 申請(qǐng)人:昆山喬銳金屬制品有限公司