[發明專利]具有多尺度表面強化層的高溫耐磨材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202210525983.5
• 申請日: 2022-05-13
• 公開（公告）號: CN114892124B
• 公開（公告）日: 2023-08-25
• 發明（設計）人: 朱建雷;邱會;劉小英;李鎖牢;金瑩;崔慧娟;景蕾
• 申請（專利權）人: 咸陽職業技術學院
• 主分類號: C23C8/64
• 分類號: C23C8/64
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 弓長

1.具有多尺度表面強化層的高溫耐磨材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，按照質量百分比分別稱取以下組分：果殼木炭70～80％，石墨粉1～10％，Na₂CO₃2～5％，BaCO₃?10～16％，以上各組分的質量百分比之和為100％；所述果殼木炭的粒徑為0.5mm～1mm，石墨粉的粒徑為15μm～20μm，果殼木炭和石墨粉的質量百分比總和不大于84％；

步驟2，將步驟1稱取的各組分裝入混料機中混合均勻，形成混合粉末；

步驟3，對TiNb合金表面進行研磨、拋光處理；

步驟4，在模具內部底面上平鋪一層步驟2所得混合粉末，然后將步驟3拋光處理后的TiNb合金放在混合粉末上，再在TiNb合金上面平鋪一層步驟2所得混合粉末，并用混合粉末填充TiNb合金與模具內壁的間隙；

步驟5，將步驟4填充好的模具裝入高溫爐內，進行950～1250℃高溫滲碳處理，即可獲得具有多尺度表面強化層的高溫耐磨材料；

所述具有多尺度表面強化層的高溫耐磨材料由TiNb合金基體(4)和表面耐磨層(5)組成，表面耐磨層(5)包括外層(1)、中間層(2)和內層(3)，外層(1)由準納米級的(TiNb)C顆粒組成，中間層(2)由微米級的(TiNb)C顆粒組成，內層(3)由亞微米級的(TiNb)C顆粒組成，所述表面耐磨層(5)的厚度為10～500μm，所述外層(1)的厚度為0.1μm～2μm，中間層(2)的厚度為1μm～15μm，內層(3)的厚度為4μm～495μm。

2.根據權利要求1所述的具有多尺度表面強化層的高溫耐磨材料的制備方法，其特征在于，所述步驟3中，對TiNb合金表面進行研磨、拋光處理，使TiNb合金表面粗糙度Ra不大于6μm。

3.根據權利要求1所述的具有多尺度表面強化層的高溫耐磨材料的制備方法，其特征在于，所述步驟4中，TiNb合金與模具內壁間的混合粉末厚度不小于2mm。

4.根據權利要求1所述的具有多尺度表面強化層的高溫耐磨材料的制備方法，其特征在于，所述步驟5中，950～1250℃高溫滲碳處理的保溫時間為0.5h～24h，高溫滲碳處理后隨爐冷卻至室溫。

5.根據權利要求4所述的具有多尺度表面強化層的高溫耐磨材料的制備方法，其特征在于，所述步驟5中，高溫滲碳處理過程中高溫爐內壓力不小于0.5MPa。