[發明專利]一種用于機械配件的耐磨復合層材料及制造方法和設備

無效

• 申請號: 201110296294.3
• 申請日: 2011-09-27
• 公開（公告）號: CN103014819A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 肖云捷
• 主分類號: C25D15/00
• 分類號: C25D15/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于表面處理工程技術領域，同時也屬于新材料的應用領域，特別涉及工程機械、礦山機械、冶金機械、化工機械、能源機械、水利機械等機械設備易損易耗的配件。

背景技術

耐磨處理技術在工程機械、礦山機械、冶金機械、化工機械、能源機械、水利機械等機械設備中有著廣泛的應用。目前，這些機械的耐磨配件普遍采用如下技術：

第一種方案：普通鋼材或者優質鋼通過熱處理一系列手段來達到配件表面耐磨。

第二種方案：優質鋼、優質鐵通過鑄造獲而得耐磨配件。

第三種方案：配件表面通過鍍鉻來達到耐磨。

第四種方案：耐磨配件通過化學鍍的方法鍍鎳磷、鎳鎢、鎳硼、鎳磷鎢、鎳磷鎢鐵等各種金屬合金來達到配件表面耐磨的目的。

以上各種方案均存在配件耐磨性差，使用壽命低的問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于機械配件的耐磨復合層材料的制造方法和設備。

本發明用于機械配件的耐磨復合層材料，它是金屬基耐磨復合層材料，其特征是由基質金屬及大量彌散分布于基質金屬中的對基質金屬起強化作用或減磨作用的微粒或者纖維組成。

本發明一種用于機械配件的耐磨復合層材料其特征是基質金屬為鎳（Ni）、鈷（Co）、銅（Cu）、鉻（Cr）、鎘（Cd）、錳（Mn）、鉬（Mo）、鎢（Wu）、鈀（Ba）、金（Au）、銀（Ag）、錫（Sn）等任一一種金屬，或者鎳（Ni）、鈷（Cu）、銅（Cu）、鐵（Fe）、鉻（Cr）、鎘（Cd）、錳（Mn）、鉬（Mo）、鎢（Wu）、鈀（Ba）、金（Au）、銀（Ag）、錫（Sn）、磷（P）、鑭（La）、鈰（Ce）、硼（B）等任一兩種金屬的合金例如鎳鐵合金、鎳鈷合金、銀銅合金、鎳金合金、鎳銀合金、鎳鎢合金等等、任一三種金屬的合金例如鎳鈷錳合金、鎳鈷磷合金、鎳鈷鉬合金、鎳鎢鐵合金等或者多種金屬組合形成的合金例如鎳鈷磷鑭合金、鎳鎢磷鑭合金、鎳鎢磷鐵合金、鎳鎢硼鈰合金、鎳鐵鎢磷鈰合金、鎳鈷錳硼鑭合金等等。

本發明的一種用于機械配件的耐磨復合層材料中基質金屬的體積百分含量在15—99.9%的范圍。

本發明的一種用于機械配件的耐磨復合層材料，其特征是所述的耐磨復合層的基質金屬中大量彌散分布的微?？梢允俏⒘；蛘呃w維，或者是微粒與纖維的組合；其形狀是規則或者不規則的任一形狀，它的尺寸可以是納米級、微米級或者是粒度為5/10、10/15、15/20、20/25、25/30、30/35、35/40、40/45、45/50、50/60、60/70、70/80、80/100、100/120、120/140、140/170、170/200、200/230、230/270、270/325、325/400、400/500等一種粒度或者多種粒度的組合；作為與基質金屬或者基質金屬合金共沉積的微?；蛘呃w維，成分可以是有機物微粒（或者纖維）如甲基丙烯酸脂、聚酰胺素聚合物、氟類聚合物、聚苯乙烯、聚苯醚、聚苯撐、聚苯硫醚、聚炳烯晴等高分子微?；蛘呃w維等等；或者無機物微粒（或者纖維）如氧化鋁（Al₂O₃）、二氧化鈦（?TiO₂）、氧化鈹（BeO）、氧化鎂（MgO）、氧化鈣（CaO）、氧化鋯（ZrO₂）、氧化釷（ThO₂）、氧化鈾（UO₂）、氧化硅（SiO₂）、二氧化鑭（La₂O₃）、稀土氧化物或者混合稀土氧化物、氧化錳（MnO2）、氧化鐵（Fe3O4）、氧化釩（V₂O₃）、氧化鉛（PbO）、氧化鉍（BiO）等各種氧化物微粒（或者纖維），或者氮化硅（Si₃N₄）、氮化硼（BN）、氮化鋁（Al3N4）、氮化鈦（TiN）、氮化鉿（HfN）、氮化鉭（TaN）、氮化鋯（ZrN）、氮化鈧（ScN）、氮化鈾（UN）、氮化釷（ThN）、氮化鈮（NbN）、氮化釩（VN）、氮化鉻（CrN）、氮化鈹（Be₃N₂）等氮化物微粒（或者纖維），或者碳化釩（VC）、碳化硅（SiC）、碳化硼（B₄C）、碳化鈦（TiC）、碳化鋯（ZrC）、氮化鉭（TaC）、碳化鎢（WC）、碳化鉬（Mo₂C）等碳化物微粒（或纖維）或者二硫化鉬（MoS₂）、二硫化鎢（WS₂）等硫化物微粒，或者各種硼化物微粒（或者纖維），或者納米管、碳纖維等等。基質金屬或基質金屬合金中微粒（或者纖維）的種類可以是上述所述的有機物以及無機物微粒（或者纖維）中的一種或者多種，其粒度是微米級或者是納米級；作為“飄砂法”或“埋砂法”所使用的微粒（或者纖維）粒度較粗，主要是金剛石、石墨、剛玉、石英、立方氮化硼、碳化硼、碳化鋯、氮化鋁、碳化硅、碳化鎢、氮化硅等超硬材料微粒和各種氧化鋯、氧化鋁、氧化鎂、氮化鋁、氮化硅等陶瓷微粒，可以選擇其中的一種或者兩種、或者多種的組合，其微粒尺寸范圍為5/10、10/15、15/20、20/25、25/30、30/35、35/40、40/45、45/50、50/60、60/70、70/80、80/100、100/120、120/140、140/170、170/200、200/230、230/270、270/325、325/400、400/500；可以選擇其中的一種或者兩種粒度，或者多種的粒度的組合，同時也可以是比這些粒度更粗的微粒；耐磨復合層中微?；蚶w維的體積百分濃度為0.1—90%的范圍。