[發(fā)明專利]一種金屬陶瓷表面處理方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410824967.1
• 申請日: 2015-08-02
• 公開（公告）號: CN104496548A
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發(fā)明（設計）人: 余翔;荊桂敏
• 申請（專利權）人: 株洲茂翔硬質合金有限公司
• 主分類號: C04B41/85
• 分類號: C04B41/85
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及到一種?金屬陶瓷性能改進的方法，具體涉及一種采用滲碳技術改善金屬陶瓷某些方面性能的方法，屬陶瓷技術領域，尤其適合碳化物基金屬陶瓷制品的性能改進。

背景技術：

金屬陶瓷是由陶瓷硬質相與金屬或合金粘結相組成的結構材料。由于金屬陶瓷既保持了陶瓷的高強度、高硬度、耐磨損、耐高溫、抗氧化和化學穩(wěn)定性等特性，又具有較好的金屬韌性和可塑性，所以現(xiàn)在應用金屬陶瓷的地方越來越多。但是金屬陶瓷在使用中發(fā)現(xiàn)，表面的性能仍不是很好，尤其是金屬陶瓷表面的由于缺少金屬粘結相容易導致表面的耐磨性能下降，從而影響使用壽命。

近來也有不少提出對金屬陶瓷表面進行改性處理的方法，但是都是十分復雜的工藝方法，雖說能改變金屬陶瓷表面性能，但卻導致制作成本大幅上升，因此很有必要對此加以改進。

通過專利檢索沒有直接與本發(fā)明相同的技術報道，發(fā)現(xiàn)有類似的專利文獻報道，與本發(fā)明相關的主要有以下幾個：

1、專利號為CN03106543.0，?名稱為“非滲碳法碳化陶瓷材料制造方法”的發(fā)明專利，該專利公開了一種通過用滲碳技術生產(chǎn)復合材料體，例如ZrB2-ZrC-Zr復合體的新方法。此外，本發(fā)明涉及按該方法制備的新產(chǎn)品。通過將所述殘余金屬暴露在滲碳環(huán)境下，新方法改善了存留在復合體中的殘余母材

2、專利號為CN88108773.4，?名稱為“采用滲碳工藝改進陶瓷復合材料體的方法及制品”的發(fā)明專利，該專利公開了一種非滲碳法碳化陶瓷材料制造方法嗎，提出以陶土、瓷土或其他巖性材料經(jīng)粉碎后作為碳化陶瓷的基料，均勻加入基料總量的0.5～80％非氣化揮發(fā)性含碳有機化合物或工業(yè)親水性碳粉，然后粉碎加水制成坯件，?將完全干燥的坯件；裝入底部盛放有除氧劑和坯件支架的匣體中，匣體底部中間開有進出氣小孔，孔上為除氧劑所覆蓋，再將匣體放入窯燒制

3、專利號為CN94119863.4，?名稱為“陶瓷滑動材料的滲碳方法”的發(fā)明專利，該專利公開了一種陶瓷材料的滲碳方法。將陶瓷(Al2O3、ZrO2或氧化物系列)浸入HF溶液，以便對其進行深入到0.01μm～100μm的表面處理。將經(jīng)過上述表面處理的陶瓷材料放入石英管中，再轉入滲碳爐中。然后注入硅氧烷和輕石油，加熱和冷卻。然后進行樹脂處理、洗滌和干燥，得到碳浸滲入0.01μm～100μm的滲碳滑動材料。這樣，滲碳在簡單方式下進行，可使滑動材料諸如Al2O3等具有改善的摩擦系數(shù)和其它改善的性能。

上述這些專利雖然都提出了陶瓷滲碳的一些方法，但通過仔細分析，發(fā)現(xiàn)還是存在一些不足；主要是在滲碳的效果和均勻性不是十分理想，以及滲碳過程比較復雜，尤其是如何在金屬陶瓷表面進行滲碳處理，提高表面強度仍需要進一步加以改進。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)在金屬陶瓷滲碳所存在的一些問題，提出一種滲碳效果好，且操作簡便的陶瓷滲碳方法，該方法可以進一步提高滲碳效果，提高滲碳的簡便性。

根據(jù)本發(fā)明的發(fā)明目的所提出的技術方案是：一種金屬陶瓷表面處理方法，將陶瓷坯體置于充滿碳源氣體的真空容器中，在大于或等于陶瓷燒結溫度，真空度9^-2-10^-2MPa的條件下，進行滲碳處理，保溫2-4小時后取出陶瓷制品，滲碳完畢。

進一步地，所述的碳源是?9999.9%高純度碳源；是甲磺氣體和碳纖維棉混合在一起制成的；

進一步地，所述的碳源氣體濃度為碳源占氣體的容積的40-60%；

進一步地，所述的大于或等于陶瓷燒結溫度是1400-1600℃；

進一步地，所述的碳源氣體在真空容器內是流動的，并通過循環(huán)管道一邊進氣，一邊出氣，在真空爐內循環(huán)流動。

按照本發(fā)明陶瓷滲碳方法的具體步驟描述如下：

第一步（表面處理步驟）

將陶瓷浸入1～55%HF溶液中30～120分鐘，對陶瓷表面及體內進行凈化處理，使得陶瓷體內的空隙潔凈。然后，用水洗陶瓷表面，再置于烘干爐內在溫度100～300℃熱干燥4小時，制成滲碳陶瓷坯體。

第二步驟（滲碳步驟）