[發明專利]三元硼化物強化鐵基耐磨涂層及其制備方法

有效

• 申請號: 201810896243.6
• 申請日: 2018-08-08
• 公開（公告）號: CN109023345B
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 樊自拴;郭漫青;樊金明;王山松
• 申請（專利權）人: 天津德天助非晶納米科技有限公司
• 主分類號: C23C24/10
• 分類號: C23C24/10
• 代理公司: 北京中企鴻陽知識產權代理事務所(普通合伙) 11487
• 代理人: 郭鴻雁

1.一種三元硼化物強化鐵基耐磨涂層的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

(1)三元硼化物粉末的制備：分別稱取TiO₂粉末、Cr₂O₃粉末、B₄C粉末、C粉和Fe粉，混合得到混合粉末1，向混合粉末1中加入水溶性有機膠和純凈水；經過球磨混料、噴霧造粒、反應燒結制備得到含Cr_0.1～0.9Ti_0.1～0.9B₂的三元硼化物粉末；反應燒結制度為：Ar保護，控制溫度在1200～1500℃，保溫時間2h，隨爐冷卻；(2)Q235鋼基體的表面處理：首先用剛玉砂輪機對Q235鋼基體進行打磨，去除表面的銹跡并增加表面的粗糙度，然后用砂紙打磨平整，用酒精擦拭干凈并吹干；

(3)感應熔覆預涂層的制備：將步驟(1)制備的三元硼化物粉末和自溶合金粉末混合得到合金粉末，向所述合金粉末中加入水玻璃和去離子水調制成糊狀涂覆于所述鋼基體表面，形成一層預置涂層；

(4)采用感應熔覆設備加熱所述預置涂層，使所述預置涂層以及部分Q235鋼熔化形成熔池并發生冶金反應，形成所述三元硼化物強化鐵基耐磨涂層；

所述水溶性有機膠為聚乙烯醇、羧甲基纖維素、阿拉伯樹膠、糊精中的一種或多種。

2.根據權利要求1所述的三元硼化物強化鐵基耐磨涂層的制備方法，其特征在于：所述步驟(1)中水溶性有機膠的加入量為混合粉末1的0.5～1.5wt％，純凈水的加入量是1kg混合粉末1中加入1～1.5L的純凈水。

3.根據權利要求2所述的三元硼化物強化鐵基耐磨涂層的制備方法，其特征在于：所述步驟(1)的球磨混料中球磨機的轉速為100～500r/min，球磨時間1～5h。

4.根據權利要求1所述的三元硼化物強化鐵基耐磨涂層的制備方法，其特征在于：所述步驟(1)中所制備的三元硼化物粉末粒徑為10～150μm。

5.根據權利要求1所述的三元硼化物強化鐵基耐磨涂層的制備方法，其特征在于：所述步驟(3)中三元硼化物與自溶合金粉末的質量比為1～30:70～99。

6.根據權利要求1所述的三元硼化物強化鐵基耐磨涂層的制備方法，其特征在于：所述步驟(3)中水玻璃的加入量占合金粉末的1～9wt％；去離子水的加入量占合金粉末的5～15wt％。

7.根據權利要求1所述的三元硼化物強化鐵基耐磨涂層的制備方法，其特征在于：所述步驟(3)中預置涂層的厚度為0.5mm～5mm。

8.根據權利要求1所述的三元硼化物強化鐵基耐磨涂層的制備方法，其特征在于：所述步驟(4)中感應熔覆設備為高頻感應加熱設備，所用的加熱電流為500～700A，感應線圈與試樣的距離為0.5mm～5mm。