[發明專利]一種表面具有高硬度高耐磨蝕性金屬制品的制備方法

無效

• 申請號: 201310366511.0
• 申請日: 2013-08-19
• 公開（公告）號: CN103464766A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 蔣澤鋒
• 申請（專利權）人: 昆山喬銳金屬制品有限公司
• 主分類號: B22F7/04
• 分類號: B22F7/04;B22F3/10
• 代理公司: 北京瑞思知識產權代理事務所(普通合伙) 11341
• 代理人: 李濤

技術領域

本發明涉及金屬制品技術領域，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

就金屬制品的表面硬度而言，無論是經過一定熱處理的結構鋼或冷硬鑄鐵，其表面硬度HRC值一般只能達到60左右，若以熱處理或化學處理等方法繼續提高鋼材的表面硬度，將增大脆性而影響實際使用。為使金屬材料表面硬度更高而又具有一定的結構強度，出現了粉末冶金技術。粉末冶金技術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工藝方法的限制，粉末冶金只能制造尺寸較小、結構較簡單的制品，例如硬質合金拉絲模。這樣，HRC值在60～70之間的金屬結構材料基本空白。

發明內容

本發明主要解決的技術問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。

為解決上述技術問題，本發明采用的一個技術方案是：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-驗收，所述表面涂覆的原料為表面硬化合金。

在本發明一個較佳實施例中，所述表面硬化合金為Ni62號NiCrBSi四元素型和Co50號CoCrW三元素型中的至少一種。

在本發明一個較佳實施例中，所述基體毛坯由結構鋼制備而成。

在本發明一個較佳實施例中，所述熔結過程是在30?Pa以下真空度的高溫熔結爐中進行，所述熔結過程分為松香油的揮發和表面硬化合金的熔凝2個階段。

在本發明一個較佳實施例中，所述松香油的起始揮發溫度為200℃，完全揮發溫度為325℃。

在本發明一個較佳實施例中，所述表面硬化合金的熔凝過程為：當高溫爐內的溫度達到900℃時，硬化合金開始有液相出現并趨于燒結，當溫度升至1000℃時，越來越多的液相充分熔流并完全浸潤待涂基體的表面，同時有一半的涂層合金成分仍以固態存在，在此溫度下保溫30min，使互溶區達到一定寬度，立即停電降溫至200℃，將金屬制品取出高溫爐即完成全部燒結過程。

在本發明一個較佳實施例中，所述互溶區的寬度為15～20μm。

本發明的有益效果是：本發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，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性能。

附圖說明

圖1是本發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的示意圖；

附圖中各部件的標記如下：1.基體毛坯，2.互溶區，3.表面硬化合金。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的較佳實施例進行詳細闡述，以使本發明的優點和特征能更易于被本領域技術人員理解，從而對本發明的保護范圍做出更為清楚明確的界定。

請參閱圖1和圖2，本發明實施例包括：

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-驗收，所述表面涂覆的原料為表面硬化合金。

在本發明實施例所用的表面硬化合金為Ni62號NiCrBSi四元素型，所用的基體毛坯由結構鋼制備而成。

實施例

在由結構鋼制備的金屬毛坯表面涂覆一層Ni62號NiCrBSi四元素型表面硬化合金，烘干后放入高溫熔結爐中，并設置爐內的真空度為30?Pa；為使松香分解揮發不過于激烈以致崩落涂層，將高溫爐以5℃/min的升溫速度緩慢升溫至200℃，松香油開始揮發，繼續升溫至325℃，此時松香油完全揮發完畢；然后調整高溫爐的升溫速度為20℃/min快速升溫至900℃，此時基體毛坯表面的硬化合金開始有液相出現并趨于燒結，當溫度升至1000℃時，越來越多的液相充分熔流并完全浸潤待涂基體的表面，同時有一半的涂層合金成分仍以固態存在，在此溫度下保溫30min，使互溶區達到15～20μm的寬度，立即停電降溫至200℃，將金屬制品取出高溫爐即完成全部燒結過程。對燒結之后的金屬制品進行驗收。

以上所述僅為本發明的實施例，并非因此限制本發明的專利范圍，凡是利用本發明說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發明的專利保護范圍內。