CN102430838A - 一种TiC-Mo2FeB2双硬质相熔覆层的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种TiC-Mo₂FeB₂双硬质相熔覆层的制备方法，操作步骤为：A1、熔覆层料浆配制；A2、以低碳钢作为基体材料，将基体材料分别经过磨削、酸洗、碱洗、无水乙醇清洗和丙酮清洗，干燥后获得清洁表面；A3、采用涂刷法将步骤A1所得料浆涂覆于基体材料表面、真空干燥；A4、采用氩弧焊机熔覆处理。采用氩弧熔覆法，在钢基体表面制备TiC-Mo₂FeB₂双硬质相熔覆层，可以提高基体材料表面硬度，改善材料表面耐磨性，对一些难以应用激光熔覆、热喷涂、表面液相烧结的大型件、异形件、结构复杂件及野外作业的现场熔覆等方面具有较强的适应性。

Description

一种TiC-Mo2FeB2双硬质相熔覆层的制备方法

技术领域

本发明涉及一种TiC-Mo₂FeB₂双硬质相熔覆层的制备方法，域。

背景技术

双硬质相熔覆层：通过氩弧熔覆技术在钢基体表面制备的具有两种硬质相，并且与基体材料具有较高结合强度的熔覆层。

在机械零件(钢基体)表面制备一层耐磨性较高的双硬质相熔覆层，提高零件使用寿命；修复已磨损失效的废旧机械零件。

TiC具有高强度、高硬度以及良好的导热性和对钢铁类金属的化学惰性等优异性能，广泛应用于耐磨材料、切削刀具材料、模具、熔炼金属坩埚等诸多领域。Mo₂FeB₂亦为具有很好的耐磨性的三元硼化物硬质合金材料。

目前，制备TiC硬质合金覆层和Mo₂FeB₂硬质合金覆层的方法主要是真空液相烧结法、铸渗法。而不同制备方法得到的硬质合金覆层的硬质相组成和分布不一样，所以选择硬质合金覆层制备方法很重要。

专利02135931.8和专利200710107612.0用液相烧结方法，利用覆层材料中通过原位化学反应形成的三元硼化物陶瓷和另外加入的碳化物陶瓷形成复合陶瓷硬质相。

现有技术中的覆层材料制备方法存在的缺陷是，制备硬质覆层的同时，钢基体受到过热处理，降低了基体材料的机械力学性能；现有技术所制备的覆层均为单一硬质相覆层材料。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足提供一种TiC-Mo₂FeB₂双硬质相熔覆层的制备方法。

一种TiC-Mo₂FeB₂双硬质相熔覆层的制备方法，操作步骤为：

A1、熔覆层料浆配制；

A2、以低碳钢作为基体材料，将基体材料分别经过磨削、酸洗、碱洗、无水乙醇清洗和丙酮清洗，干燥后获得清洁表面；

A3、采用涂刷法将步骤A1所得料浆涂覆于基体材料表面、真空干燥；

A4、采用氩弧焊机熔覆处理，熔覆工艺参数为：直流正接，熔覆电压13V，熔覆电流130A，氩气流量7L/min，熔覆速度3mm/s，钨极直径3.2mm；熔覆时钨极保持与覆层表面垂直。

所述的制备方法，所述步骤A1操作步骤为：A11、按照质量分数，取钛粉5-10份、石墨粉5-11.5份、钼粉38-48份、羰基铁粉16.5-20.5份、硼铁合金粉24-30份，混匀备用；

A12、向A11所得混合物中添加质量百分比1％的聚乙烯醇缩丁醛(PVB)作为粘结剂，按A11中质量(g)与无水乙醇体积(ml)的比例1∶1加入无水乙醇作为稀释溶剂，置于球磨罐中球磨24小时，转速为800r/min，形成悬浮稳定的料浆。

A13、真空除气，过滤即得。

采用氩弧熔覆法，在钢基体表面制备TiC-Mo₂FeB₂双硬质相熔覆层，可以提高基体材料表面硬度，改善材料表面耐磨性，对一些难以应用激光熔覆、热喷涂、表面液相烧结的大型件、异形件、结构复杂件及野外作业的现场熔覆等方面具有较强的适应性。

附图说明

图1为本发明方法的操作示意图；10为焊嘴，11为熔覆层，12为钨极，13为预熔覆材料。

具体实施方式

以下结合具体实施例，对本发明进行详细说明。

一种TiC-Mo₂FeB₂双硬质相熔覆层的制备方法，参考图1，其操作步骤为：

a、将钛粉(纯度＞99.9％，粒度为3μm～5μm)、石墨粉(纯度＞99.9％，粒度为3μm～5μm)、钼粉(纯度＞99.5％，粒度为5μm～8μm)、羰基铁粉(纯度＞99.5％，粒度为3μm～5μm)、硼铁合金粉(纯度＞99.5％，粒度为5μm～8μm)。按熔覆层基础配方配料(质量分数)：钛粉5-10份，石墨粉5-11.5份，钼粉38-48份，硼铁合金粉24-30份，羰基铁粉16.5-20.5份。

b、向a中添加入混合物总重量的1％的聚乙烯醇缩丁醛(PVB)作为粘结剂，按a中质量(g)与无水乙醇体积(ml)1∶1加入无水乙醇作为稀释溶剂，置于球磨罐中球磨24小时，转速为800r/min，形成悬浮稳定的料浆。

c、真空除气，过滤。

d、选用低碳钢作为基体材料，分别经过磨削、酸洗、碱洗、无水乙醇和丙酮清洗，干燥后获得清洁表面。

e、采用涂刷法将步骤c所得料浆涂覆于基体表面、真空干燥。

f、采用氩弧焊机熔覆处理，熔覆工艺参数为：直流正接，熔覆电压13V，熔覆电流130A，氩气流量7L/min，熔覆速度3mm/s，钨极直径3.2mm。熔覆时钨极保持与覆层表面垂直。熔覆过程如图1所示。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (2)

1.一种TiC-Mo₂FeB₂双硬质相熔覆层的制备方法，其特征在于，操作步骤为：

A1、熔覆层料浆配制；

A2、以低碳钢作为基体材料，将基体材料分别经过磨削、酸洗、碱洗、无水乙醇清洗和丙酮清洗，干燥后获得清洁表面；

A3、采用涂刷法将步骤A1所得料浆涂覆于基体材料表面、真空干燥；

A4、采用氩弧焊机熔覆处理，熔覆工艺参数为：直流正接，熔覆电压13V，熔覆电流130A，氩气流量7L/min，熔覆速度3mm/s，钨极直径3.2mm；熔覆时钨极保持与覆层表面垂直。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤A1操作步骤为：A11、按照质量分数，取钛粉5-10份、石墨粉5-11.5份、钼粉38-48份、羰基铁粉16.5-20.5份、硼铁合金粉24-30份，混匀备用；

A12、向A11所得混合物中添加质量百分比1％的聚乙烯醇缩丁醛(PVB)作为粘结剂，按A11中质量(g)与无水乙醇体积(ml)的比例1∶1加入无水乙醇作为稀释溶剂，置于球磨罐中球磨24小时，转速为800r/min，形成悬浮稳定的料浆。

A13、真空除气，过滤即得。

Images