[發明專利]一種超硬耐磨渣漿泵擋圈的強化方法

在審

• 申請號: 202010102429.7
• 申請日: 2020-02-19
• 公開（公告）號: CN111270233A
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發明（設計）人: 付宇明;付晨;張鈺;鄭麗娟
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: C23C24/10
• 分類號: C23C24/10;C22C38/44;C22C38/34;C22C38/04;C22C38/02;B22F1/00;C21D10/00
• 代理公司: 石家莊眾志華清知識產權事務所(特殊普通合伙) 13123
• 代理人: 張建

本發明公開了一種超硬耐磨渣漿泵擋圈的強化方法，涉及金屬表面工程技術領域，內容包括先對擋圈表面進行激光相變強化，然后在相變強化表面再進行激光合金化，其中激光合金化粉末組成分的重量百分比為：C：0.65～0.75%，Si：1.4～1.6%，Mn：1.1～1.2%，Cr：14.50～16.49%，Ni：1.0～4.0%，WC：5.5～6.3%，Fe：余量。本發明有效的提高合金化層的硬度，降低了強化的成本和制造的生產周期，避免傳統合金化工藝由于合金化層與基體硬度差大而容易出現合金化層剝落的現象，提高擋圈壽命，在激光合金化層與相變強化層表面形成較好冶金結合，有效提高耐磨損性能、顯微硬度及工作強度。

技術領域

本發明涉及金屬表面工程技術領域，尤其是一種超硬耐磨渣漿泵擋圈的強化方法，屬于或者用于再制造領域。

背景技術

渣漿泵是通過借助離心力(泵的葉輪的旋轉)的作用使固、液混合介質能量增加的一種機械，是將電能轉換成介質的動能和勢能的設備。主要適用于礦山、電廠、疏浚、冶金、化工、建材及石油等行業領域。渣漿泵輸送的是含有渣滓的固體顆粒與水的混合物，影響渣漿泵磨損程度的因素有下列幾個方面：1)介質特性；2)材料特性；3)磨料與材料的相互作用。渣漿泵抽送固液混合物時磨損嚴重的部件是葉輪、擋圈、泵體、護套和護板等過流部件。提高泵過流部件壽命的最主要途徑有合理選材、選取合適的熱處理工藝等，而通過激光合金化也可有效提高這些過流部件的使用壽命。

激光合金化是指將合金粉末通過激光掃描熔化，與基體表面極薄的表面熔化層在極短時間內發生冶金反應，制得稀釋度極低與基體成冶金結合的表面合金化層，顯著改善基材表面的耐磨、耐蝕、耐熱等性能的工藝方法，從而達到表面改性的目的，既滿足了對材料表面特定性能的要求又節約了大量的貴重元素；與堆焊、噴涂、電鍍和氣相沉積相比激光合金化具有稀釋度小、組織致密，熱變形小等諸多優點。

目前的激光合金化粉末一般硬度難以達到700HV以上，難以滿足高磨損惡劣工況的需要，因比開發低成本、高硬度、高耐磨合金化層成為近年來該領域研究的熱點問題之一，同時也產生了對新的復合強化工藝的巨大需求。

發明內容

本發明需要解決的技術問題是提供一種超硬耐磨渣漿泵擋圈的強化方法，有效的提高合金化層的硬度，降低了強化的成本和制造的生產周期，避免傳統合金化工藝由于合金化層與基體硬度差大而容易出現合金化層剝落的現象,提高擋圈壽命。在激光合金化層與相變強化層表面形成較好冶金結合，并且有效彌補工件表面的缺陷，能有效提高耐磨損性能、顯微硬度及工作強度的合金化層。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：

一種超硬耐磨渣漿泵擋圈的強化方法，先對擋圈表面進行激光相變強化，然后在相變強化表面再進行激光合金化，其中激光合金化粉末組成分的重量百分比為：C：0.65～0.75％，Si：1.4～1.6％，Mn：1.1～1.2％，Cr：14.50～16.49％，Ni：1.0～4.0％，WC：5.5～6.3％，Fe：余量。

本發明技術方案的進一步改進在于：所述激光合金化粉末組成分的重量百分比為：C：0.65％，Si：1.4％，Mn：1.1％，Cr：14.50％，Ni：1.0％，WC：5.5％，Fe：余量，各組成分純度大于99％。

本發明技術方案的進一步改進在于：所述激光合金化粉末的粒度為400～550目。

本發明技術方案的進一步改進在于：包括以下步驟：

1)、將按百分比且篩選后的各組合金粉末放入烘干箱，設定溫度為200～300℃，烘干時間為2～3小時；

2)、利用三維混粉器混合步驟1的合金粉末，形成混合的激光合金粉末，混合時間為2～3小時；

3)、密封包裝步驟2混合好的激光合金粉末；