[發(fā)明專利]一種斗齒表面耐磨涂層的制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510726897.0
• 申請日: 2015-10-28
• 公開（公告）號: CN105316616A
• 公開（公告）日: 2016-02-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 仰明;李和成
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽省三方新材料科技有限公司
• 主分類號: C23C4/06
• 分類號: C23C4/06;C23C4/129
• 代理公司: 合肥順超知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 34120
• 代理人: 俞強(qiáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及耐磨材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種斗齒表面耐磨涂層的制備方法。

背景技術(shù)

斗齒是挖掘機(jī)的重要部件，其在工作過程中直接與礦石、砂土、巖石等物料接觸既承受較強(qiáng)烈的沖擊，又承受彎矩作用，斗齒尖部收到較強(qiáng)烈的沖擊磨料磨損，使其表面常出現(xiàn)各式切削犁溝、變形，造成表面磨損或脫落。因此理想的挖掘機(jī)斗齒材料表面應(yīng)具有高的硬度和耐磨性，基體具有高的強(qiáng)度、高的韌性，這是單一的材料難以同時(shí)達(dá)到的。目前國內(nèi)斗齒大多用高錳鋼制造，也有用合金鋼制造。一般斗齒主要由于表面硬度低，導(dǎo)致耐磨性差而磨損，部分因?yàn)樾牟宽g性不足，在受到一定沖擊時(shí)而發(fā)生脆斷，因此，斗齒需要頻繁更換，頻繁更換的結(jié)果不僅造成材料的巨大浪費(fèi)，而且影響了生產(chǎn)進(jìn)度。

目前，在基體表面制備耐磨涂層的方法有很多，中國專利申請?zhí)?01310310128.3介紹了一種等離子熔覆梯度耐磨層及制備工藝，采用內(nèi)熔覆層和外熔覆層合金粉末，在基體表面制備梯度耐磨熔覆層，實(shí)現(xiàn)了金相組織從外熔覆層表面至熔合線的梯度變化，梯度熔覆層具有單一熔覆層所無法比擬的優(yōu)點(diǎn)，是陶瓷熔覆層與冶金基體間的最佳性能匹配，其硬度從外熔覆層至基體熱影響區(qū)的分布曲線呈階梯狀緩慢下降，耐沖擊性能大大提高。但是該技術(shù)制備工藝復(fù)雜，不易實(shí)施和大規(guī)模應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種斗齒表面耐磨涂層的制備方法，該方法可以有效地提高斗齒的耐磨性能以及韌性，提高斗齒的有效使用壽命。

為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

一種斗齒表面耐磨涂層的制備方法，包括以下步驟：

1).制備涂層粉末：采用氣霧法制備非晶合金粉末，所述粉末由以下重量份的原料混合制成：Cr10-17％，Mo5-12％，Ni10-13％，C2-7％，B2-2.5％，Si3-5％，W3-5％，V2-2.5％，鐵余量；

2).除油除銹：對斗齒表面進(jìn)行凈化、粗化預(yù)處理工藝；

3).噴覆涂層：采用超音速火焰噴涂步驟1)中制備的涂層粉末于已預(yù)處理過的斗齒表面，每次涂層厚度50μm-100μm，冷卻后再次進(jìn)行覆蓋噴涂，噴涂3-4次；

4).涂層修整：采用壓縮氣體對耐磨涂層的斗齒受熱面進(jìn)行清灰處理，保持涂層表面的清潔干燥，再對涂層表面進(jìn)行噴砂處理。

優(yōu)選地，所述步驟2)中凈化步驟為采用丙醇或汽油清洗斗齒表面的污垢。

優(yōu)選地，所述步驟2)中粗化步驟為噴砂粗化處理，選用粒度為10-15目的石英砂，在壓強(qiáng)為0.7Mpa的條件下進(jìn)行噴砂粗化。

優(yōu)選地，所述步驟3)中超音速火焰噴涂工藝參數(shù)為：氧氣流量500-600L/min、煤油流量0.5-0.6L/min、送粉速度20-30g/min、噴涂距離200-300mm，基材溫度控制在250℃以下。

優(yōu)選地，所述步驟4)中噴砂處理先采用直徑0.5-1mm的金剛石沙粒在0.1-0.3MPa下噴砂去除涂層表面的弱結(jié)合顆粒，再使用0.1-0.3mm的金剛石沙粒在0.3-0.6MPa下噴砂使其涂層致密。

有益效果：本發(fā)明制得的涂層較薄，結(jié)構(gòu)致密，與斗齒表面結(jié)合強(qiáng)度高且涂層表面光滑，成形性好，噴層厚度易控制，效率高；涂層材料成分中的W，Si，C等在噴涂的過程中生成耐磨性能好、硬度高的WC，SiC等硬質(zhì)相，提高了涂層材料的耐磨性，過渡金屬V則增強(qiáng)了涂層材料的韌性，并且噴涂材料主要成分Fe的存在更利于涂層與基體間的結(jié)合，能夠保證良好的導(dǎo)熱性能；本發(fā)明的工藝線路簡潔，成本較低，實(shí)施方便，提高了斗齒的有效使用壽命，可實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的推廣應(yīng)用。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施例1：

一種斗齒表面耐磨涂層的制備方法，包括以下步驟：

1).制備涂層粉末：采用氣霧法制備非晶合金粉末，所述粉末由以下重量份的原料混合制成：Cr10％，Mo5％，Ni13％，C7％，B2.5％，Si5％，W5％，V2.5％，鐵余量；

2).除油除銹：對斗齒表面進(jìn)行凈化、粗化預(yù)處理工藝；

3).噴覆涂層：采用超音速火焰噴涂步驟1)中制備的涂層粉末于已預(yù)處理過的斗齒表面，每次涂層厚度50μm-100μm，冷卻后再次進(jìn)行覆蓋噴涂，噴涂3-4次；