[發(fā)明專利]一種Cr-Ni系不銹鋼熱熔覆表面強(qiáng)化方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210180079.1
• 申請日: 2012-06-04
• 公開（公告）號: CN102677051A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張瑞珠;郭鵬;嚴(yán)大考;李勇;唐明奇;李瑞靜
• 申請（專利權(quán)）人: 華北水利水電學(xué)院
• 主分類號: C23C24/10
• 分類號: C23C24/10
• 代理公司: 鄭州紅元帥專利代理事務(wù)所(普通合伙) 41117
• 代理人: 王瑞麗

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及金屬材料表面處理技術(shù)，具體涉及一種Cr-Ni系不銹鋼熱熔覆表面強(qiáng)化方法。

背景技術(shù)

不銹鋼是20世紀(jì)初材料領(lǐng)域最偉大的發(fā)明之一。由于不銹鋼所特有的不銹性、耐蝕性、耐熱性、低溫性、加工制造性、壽命長、可回收等優(yōu)點(diǎn)，而被廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防和人們?nèi)粘Ｉ畹母鱾€領(lǐng)域，被認(rèn)為是很有發(fā)展?jié)摿Φ慕饘俨牧稀?Cr-Ni系不銹鋼是一種典型的不銹鋼，因其具有較高的強(qiáng)度、硬度、耐磨性、耐腐蝕性、抗沖擊性、抗氧化性等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛用于汽車工業(yè)、石油化工、核工業(yè)、水利行業(yè)等領(lǐng)域。

Cr-Ni系不銹鋼工作環(huán)境一般比較惡劣，材料表面在運(yùn)行一段時間后，會存在一定的磨損，從而影響設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性，選擇合理的表面處理技術(shù)提高Cr-Ni系不銹鋼表面的強(qiáng)度、硬度和耐磨等性能是表面技術(shù)工作者亟待解決的問題。目前，常見的不銹鋼表面處理方法有激光表面淬火、表面堆焊表面熱噴涂、等離子噴涂、電弧噴涂和超音速噴涂等。激光表面淬火和表面堆焊材料成本高；表面熱噴涂預(yù)處理涂層加工困難，涂層與基體結(jié)合差，涂層易疲勞剝落；等離子熔覆工藝不好控制，生產(chǎn)成本高，從工業(yè)實(shí)用化的角度來看，尚需作進(jìn)一步的深入研究。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述方法強(qiáng)化Cr-Ni系不銹鋼表面的不足，提供一種Cr-Ni系不銹鋼熱熔覆表面強(qiáng)化方法，使得Cr-Ni系不銹鋼表面硬度、耐磨性、耐沖擊性、耐腐蝕性得到提高，從而延長Cr-Ni系不銹鋼的使用壽命，提高設(shè)備工作的穩(wěn)定性。

本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種Cr-Ni系不銹鋼熱熔覆表面強(qiáng)化方法，其中，采用如下步驟：

（1）工件預(yù)處理：在進(jìn)行熱溶覆之前，對工件表面進(jìn)行預(yù)處理；

（2）采用陶瓷硬質(zhì)合金電極進(jìn)行熱熔覆處理，熱溶覆搶采用自身旋轉(zhuǎn)方式，轉(zhuǎn)速為2000～2500r/min，電極為機(jī)械夾持方式；

（3）在惰性氣體氬氣保護(hù)下，使用熱熔覆設(shè)備進(jìn)行處理，氬氣的流量控制在5.5～6.5L/min；

（4）熱溶覆工藝參數(shù)為：輸出功率為4000～6000W，輸出電壓為180～260V，放電頻率為1000-2400HZ，溶覆時間為1～2min/cm²；涂層厚度可達(dá)40～50μm，涂層硬度大于1900HV，結(jié)合強(qiáng)度大于350MP；過渡層厚度可達(dá)190-230μm，過渡層硬度可達(dá)1500～1900HV。

進(jìn)一步，所述預(yù)處理步驟為：清洗工件表面，去除油污、氧化皮。

進(jìn)一步，所述轉(zhuǎn)速為2000r/min，氬氣流量為5.5L/min，熱溶覆工藝參數(shù)為：輸出功率為4000W，輸出電壓為180V，放電頻率為1000HZ，熔覆時間為1min/cm²。涂層可以達(dá)到40μm，涂層硬度大于1900HV，結(jié)合強(qiáng)度大于350MP；過渡層厚度可達(dá)190μm，過渡層硬度可達(dá)1500HV。

進(jìn)一步，所述轉(zhuǎn)速為2200r/min，氬氣流量為6.0L/min，熱溶覆工藝參數(shù)為：輸出功率為5000W，輸出電壓為220V，放電頻率為1500HZ，熔覆時間為1.3min/cm²。涂層可以達(dá)到45μm，涂層硬度大于1900HV，結(jié)合強(qiáng)度大于350MP；過渡層厚度可達(dá)200μm，過渡層硬度可達(dá)1600HV。

進(jìn)一步，所述轉(zhuǎn)速為2400r/min，氬氣流量為6.2L/min，熱溶覆工藝參數(shù)為：輸出功率為5500W，輸出電壓為240V，放電頻率為2200HZ，熔覆時間為1.8min/cm²，涂層厚度可達(dá)48μm，涂層硬度大于1900HV，結(jié)合強(qiáng)度大于350MP；過渡層厚度可達(dá)220μm，過渡層硬度可達(dá)1650HV。

進(jìn)一步，所述轉(zhuǎn)速為2500r/min，氬氣流量為6.5L/min，熱溶覆工藝參數(shù)為：輸出功率為6000W，輸出電壓為260V，放電頻率為2400HZ，熔覆時間為2min/cm²。涂層可以達(dá)到50μm，涂層硬度大于1900HV，結(jié)合強(qiáng)度大于350MP；過渡層厚度可達(dá)230μm，過渡層硬度可達(dá)1700HV。

本發(fā)明的有益效果為：?