[發明專利]一種鎳基耐磨耐蝕合金熱浸鍍方法

在審

• 申請號: 201711313664.3
• 申請日: 2017-12-12
• 公開（公告）號: CN109913783A
• 公開（公告）日: 2019-06-21
• 發明（設計）人: 李偉
• 申請（專利權）人: 紹興美衡德金屬制品有限公司
• 主分類號: C23C2/04
• 分類號: C23C2/04;C22C19/05
• 代理公司: 紹興市越興專利事務所(普通合伙) 33220
• 代理人: 方劍宏

本發明涉及一種鎳基耐磨耐蝕合金熱浸鍍方法，方法包括：a、清潔鍍件表面，清除表面的油污和氧化層以及雜質；b、在爐中真空或惰性氣體保護下熔煉Ni?Cr?Si?B系合金，加熱到980～1150℃，使其熔化成鍍液；c、將表面清理過的金屬制品鍍件熱浸鍍前進行預熱；d、將預熱后的鍍件浸入鎳基合金的鍍液中進行熱浸鍍，浸鍍時間為0.5～60秒；e、移至爐外，真空或惰性氣體保護下常溫自然冷卻。本發明實現了工藝簡化，成本低，易實用化。

技術領域

本發明屬于金屬制品表面涂層保護技術領域。特別提供了一種耐磨耐蝕的鎳基自熔合金的熱浸鍍方法。

背景技術

隨著現代化工業的發展，各個工業部門越來越多的要求機械設備及部件能在苛刻的工況條件下長期穩定運轉，對材料表面的耐腐蝕、耐磨損等性能提出越來越高的要求，因此，就需要提供能滿足上述要求的表面處理技術。 如在石油行業中的抽油管、抽油桿、接箍和油管在采油過程中同時受著機械磨損和化學腐蝕，工作條件極為惡劣，因而在桿表面形成一層高耐磨耐蝕的合金涂層后，就可以大大提高其使用壽命并提高作業的安全性。 近年來，鎳基、鈷基、鐵基等自熔合金涂層被廣泛應用于材料表面保護及工件修復，具有明顯的經濟效益和社會效益。鎳基合金在常溫和較高溫度下具有優良的耐磨、耐熱和抗氧化性，應此得到了廣泛的應用。制作這種鎳基涂層的可行的方法很多，如熱噴涂，真空熔燒，激光熔覆等。

目前一些鐵基制品，如油田用管桿，多用熱噴涂工藝來制作防磨防腐涂層。熱噴涂工藝利用氧乙炔(丙烷)火焰、電弧或等離子弧等熱源將各種金屬、合金及陶瓷、塑料等熔化并高速噴射到工件表面，從而與基體形成一層牢固的涂層。用熱噴涂方法將合金粉末噴涂在管件表面，再經過感應重熔后可制備出合金涂層，但由于受到工藝限制，難以在細長管內壁及復雜形狀表面及較大面積進行熱噴涂，且熱噴涂方法工藝較復雜，效率低，成本較高。傳統材料熱浸鍍工藝在鋼鐵行業已得到廣泛應用，如鋼鐵上熱浸鍍鋁、鋅、鋁鋅合金。這種制作涂層的方法比熱噴涂，真空熔燒，激光熔覆等工藝都顯得簡單，工藝上容易實施，成本低，鍍層的質量也能得到保證，但傳統材料熱浸鍍在較高耐磨耐蝕場合下還遠遠不能滿足需要，特別是在耐磨方面。

鎳基耐磨耐蝕合金熱浸鍍技術具有傳統材料熱浸鍍工藝簡單、效率高、成本低等優點，同時此技術制備地表面具有熱噴涂、真空熔燒、激光熔覆等表面處理技術所制備的表面層耐蝕耐磨的優異性能，可以廣泛用于石油化工、機械制造、冶金、國防等各領域。

發明內容

本發明的目的是提供一種耐磨耐蝕的鎳基自熔合金的熱浸鍍方法，實現了效率高、低成本，并使鍍層跟基材形成更牢固的無裂紋、氣孔的冶金結合。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的： 這種鐵基制品的鎳基耐磨耐蝕合金熱浸鍍工藝，包括： 1、清潔鍍件表面，清除表面的油污和氧化層以及雜質。 2、在爐中真空或惰性氣體保護下熔煉Ni-Cr-Si-B系合金，加熱到980～1150℃，使其熔化成鍍液。 3、將表面清理過的金屬制品鍍件熱浸鍍前進行預熱，預熱溫度在500～900℃。 4、將預熱后的鍍件浸入鎳基合金的熔液中進行熱浸鍍，鍍件在熔化的鍍液中的浸鍍時間在0.5～60秒。 5、移至爐外，真空或惰性氣體保護下常溫自然冷卻。 本發明所述的低熔點的鎳基合金，成分是：Cr：5～20％，B：1～6％，Si：1～6％，C：0～1.1％，Fe：0～10％，Ni：余量。這種耐磨合金熔點在960℃～1100℃，硬度高(HRC：20～63)、耐磨耐蝕好，抗高溫氧化，耐金屬間磨損性能好。