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专利号: 2015102082496
申请人: 山东科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 对金属材料的镀覆;用金属材料对材料的镀覆;表面化学处理;金属材料的扩散处理;真空蒸发法、溅射法、离子注入法或化学气相沉积法的一般镀覆;金属材料腐蚀或积垢的一般抑制〔2〕
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种利用等离子熔射鱼鳞状耐磨涂层的方法,其特征在于,

第一步:原材料准备

粉末原料为Fe、Ti、W、B4C、C、WC粉末,粉末粒度:Fe、Ti、W、C粉末粒径为61-74μm,WC、B4C粉末粒径为44-53μm,原料配比按照质量百分数分别为:50~80%Fe、10~15%Ti、5~10%W、2~10%B4C、0~5%C、3~10%WC,将反应原材料放入混料机中球磨4h,取出后备用;

第二步:工件表面预处理

对工件表面预处理的目的主要是提高涂层与基体结合强度,分为清洗-喷砂两个步骤:先使用丙酮或汽油彻底清除工件表面的油污,再对表面喷砂处理,除锈、除氧化皮,使表面呈银灰色;

第三步:耐磨凸台涂层制备工艺

将表面预处理后的工件置于等离子设备工作台上,将粉末原料装入粉筒装中,以Ar和N2为气体介质,在等离子束热源的加热作用下,粉末在预处理的工件表面上发生原位反应,形成鳞片状形态的耐磨凸台涂层;原位反应式为:Fe+Ti+W+B4C+C+N2→Fe+TiB2+TiB+TiC+Fe2B+Fe3C+TiN+Ti(C,N)+WC;

等离子熔射主要技术参数:电流100-200A,电压30-50V,Ar+N2总气量:3-6L/min,N2气量占10~30%,送粉量:10-50g/min,凸台高度3~5mm,凸台直径10~15mm,等离子发生器的移动速度、凸台部位熔射保持时间、凸台数量、由凸台塔接形成的鳞片状表面形态皆可以连续调节,由凸台构成的硬化面积占整个工件表面积的百分比为50~80%;

第四步:硬度检测及涂层修整

工件处理完毕冷却至室温后,表面硬度可达到HRC58-65,厚度3~5mm,采用SiC砂轮磨削凸台涂层表面,去掉毛刺,达到平整即可。