[發明專利]一種表面具有仿生熔覆層的犁刀及其制備方法

在審

• 申請號: 202010051710.2
• 申請日: 2020-01-17
• 公開（公告）號: CN111188035A
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發明（設計）人: 夏國峰;楊學鋒;李丹;劉文波;萬壯;王守仁;段德榮;喬陽;王高琦;溫道勝;劉文濤;李發家;王勇
• 申請（專利權）人: 濟南大學
• 主分類號: C23C24/10
• 分類號: C23C24/10;C22C38/56;C22C38/54;C22C38/34;C22C38/44;C22C38/52;A01B15/00
• 代理公司: 濟南誠智商標專利事務所有限公司 37105
• 代理人: 楊先凱

1.一種表面具有仿生熔覆層的犁刀，其特征在于，包括犁壁，所述犁壁的基體的外表面上設置有仿生熔覆層，所述仿生熔覆層為凹坑型仿生熔覆層、凸包型仿生熔覆層、鱗片型仿生熔覆層或棱條型仿生熔覆層；

所述凹坑型仿生熔覆層的觸土外表面上設置有多個凹坑；

所述凸包型仿生熔覆層的觸土外表面上設置有多個凸包；

所述鱗片型仿生熔覆層的觸土外表面上設置有多個鱗片形凸起；

所述棱條型仿生熔覆層的觸土外表面上設置有多個棱條形凸起。

2.根據權利要求1所述的一種表面具有仿生熔覆層的犁刀，其特征在于，所述仿生熔覆層包括以下質量百分數的組分：C：4.0％～4.5％、B：1.5％～2.5％、Si：2.0％～3.0％、Cr：24.0％～30.0％、Ni：4.0％～6.0％、W：2.0％～3.0％、Co：1.5％～2.5％、Mo：3.5％～4.5％、Fe：余量。

3.根據權利要求1所述的一種表面具有仿生熔覆層的犁刀，其特征在于，還包括犁鏵，所述犁鏵的基體的外表面上設置有鐵基熔覆層。

4.根據權利要求3所述的一種表面具有仿生熔覆層的犁刀，其特征在于，所述鐵基熔覆層包括以下質量百分數的組分：C：4.0％～4.5％、B：1.5％～2.5％、Si：2.0％～3.0％、Cr：24.0％～30.0％、Ni：4.0％～6.0％、W：2.0％～3.0％、Co：1.5％～2.5％、Mo：3.5％～4.5％、Fe：余量；

所述鐵基熔覆層的厚度為0.3-0.5mm。

5.一種權利要求1～4中的任意一項所述的一種表面具有仿生熔覆層的犁刀的制備方法，其特征在于，其中所述犁壁的制備方法包括以下依次進行的步驟：

1)基體表面預處理：對所述犁壁的基體進行預處理，以去除所述犁壁的基體的外表面上粘附的粉塵、油脂以及氧化膜；

2)打磨與拋光：先使用砂紙對所述犁壁的基體的外表面進行打磨，然后用粒度為1.0μm的金剛石研磨膏將所述犁壁的基體的外表面拋光至鏡面狀態；

3)清洗：包括基體清洗和真空室清洗，首先將所述犁壁的基體進行超聲波清洗，以洗掉所述犁壁的基體的外表面上的殘留污物；

用氬氣對真空室進行清洗，清洗直至真空室內的氣體中氧含量低于40ppm；

4)烘干：將所述犁壁的基體用烘干機烘干；

5)準備熔覆材料：控制熔覆材料粉末的粒度為20-200μm，熔覆材料粉末的形狀為球形或者近球形，熔覆材料粉末的霍爾流量小于45s/50g，且用球磨機進行球磨混合；

6)采用激光3D打印方法制備仿生熔覆層：經過反復測試，控制激光功率為1000W，掃描速度為500mm/min，光斑直徑為1mm，搭接率為80％，完成后制得表面具有仿生熔覆層的犁壁。

6.根據權利要求5所述的一種表面具有仿生熔覆層的犁刀的制備方法，其特征在于，其中所述犁鏵的制備方法包括以下依次進行的步驟：

a)基體表面預處理：對所述犁鏵的基體進行預處理，以去除所述犁鏵的基體的外表面上粘附的粉塵、油脂以及氧化膜；

b)打磨與拋光：先使用砂紙對所述犁鏵的基體的外表面進行打磨，然后用粒度為1.0μm的金剛石研磨膏將所述犁鏵的基體的外表面拋光至鏡面狀態；

c)清洗：包括基體清洗和真空室清洗，首先將所述犁鏵的基體進行超聲波清洗，以洗掉所述犁鏵的基體的外表面上的殘留污物；

用氬氣對真空室進行清洗，清洗直至真空室內的氣體中氧含量低于40ppm；

d)烘干：將所述犁鏵的基體用烘干機烘干；

e)準備熔覆材料：控制熔覆材料粉末的粒度為20-200μm，熔覆材料粉末的形狀為球形或者近球形，熔覆材料粉末的霍爾流量小于45s/50g，且用球磨機進行球磨混合；

f)采用同步式激光熔覆方法制備鐵基熔覆層：經過反復測試，控制激光功率為1000W，掃描速度為500mm/min，光斑直徑為1mm，搭接率為80％，完成后制得表面具有鐵基熔覆層的犁鏵。