CN104962912B - 一种截齿表面耐磨防腐蚀涂层的处理方法 - Google Patents

一种截齿表面耐磨防腐蚀涂层的处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种截齿表面耐磨防腐蚀涂层的处理方法，涉及截齿处理技术领域，包括以下处理步骤：在截齿的合金刀头表面喷涂粘结基层；在粘结基层上面进行渗碳处理，然后进行等离子喷涂防腐蚀层；在防腐蚀层上依次设置铬涂层、陶瓷涂层和含硅类金刚石涂层，沿涂层厚度方向，涂层厚度逐渐增加；在含硅类金刚石涂层上面通过激光熔覆法设置有合金耐磨层。本发明可以制得高粘结强度的梯度涂层，具有耐磨、防腐蚀的特点，涂层稳定，使用寿命高。

Description

一种截齿表面耐磨防腐蚀涂层的处理方法
技术领域
本发明涉及截齿处理技术领域，尤其涉及一种截齿表面耐磨防腐蚀涂层的处理方法。
背景技术
截齿主要用于采煤机开采煤层，掘进机开采岩石，是工业中很常见的刀具，在工业生产中起着至关重要的作用。截齿在使用过程中，由于其作业的环境非常恶劣，对截齿的磨损非常的厉害,而且截齿在使用过程中，发热厉害，容易产生物理、化学腐蚀；如果不能很好的解决耐磨性和防腐蚀性问题，会严重影响截齿的使用寿命，目前的截齿涂层处理工艺还不能达到实际使用中的技术规范，截齿毁坏的频率高，使用周期短，极大影响了施工作业的效率。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种截齿表面耐磨防腐蚀涂层的处理方法，该截齿处理工艺简单、高效，可以提高截齿的使用寿命，进一步提高工作效率。
本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
一种截齿表面耐磨防腐蚀涂层的处理方法，包括以下处理步骤：
(a)在截齿的合金刀头表面喷涂粘结基层。
(b)在粘结基层上面进行渗碳处理，然后进行等离子喷涂防腐蚀层。
(c)在防腐蚀层上依次设置铬涂层、陶瓷涂层和含硅类金刚石涂层，沿涂层厚度方向，涂层厚度逐渐增加；陶瓷相成分含量逐渐增加，金属相成分含量则相应减小，从而达到金属相与陶瓷相涂层间无明显界面；可以降低涂层中的应力集中。
(d)在含硅类金刚石涂层上面通过激光熔覆法设置有合金耐磨层。
进一步的，所述防腐蚀层是将10～85％重量的金属镁、锌、铝或钛微粒或者含有这些金属中的至少一种的混合物或合金以粉末或颗粒形式与10～85％重量的至少一种金属化合物掺混，从而金属微粒与金属化合物之间进行反应，进而形成的表面改性的金属微粒。
进一步的，所述合金耐磨层的合金质量百分比为：碳0.60～2.22％,硅0.5～1.8％,锰1.00～3.2％,铬0.10～0.52％,钛0.07～1.9％,钒0.1-0.25％，钨0.03-0.55％，锂0.06～2.6％,锌0.1～1.8％，铼0.24～1.5％，磷0.10～0.55％，余量为铁。
进一步的，所述合金耐磨层为涂层总厚度的3/4-9/10。
本发明的有益效果：本发明的截齿表面预先设置粘结基层，然后喷涂防腐蚀层，再设置铬涂层、陶瓷涂层和含硅类金刚石涂层以及合金耐磨层，各涂层呈梯度变化，利用激光熔覆法反应放出的热使反应持续进行，同时使基体金属表面短时间内达高温熔化，涂层与基体间形成冶金结合，从而制得高粘结强度的梯度涂层，具有耐磨、防腐蚀的特点，涂层稳定，使用寿命高。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
实施例1
一种截齿表面耐磨防腐蚀涂层的处理方法，包括以下处理步骤：
(a)在截齿的合金刀头表面喷涂粘结基层；
(b)在粘结基层上面进行渗碳处理，然后进行等离子喷涂防腐蚀层；
(c)在防腐蚀层上依次设置铬涂层、陶瓷涂层和含硅类金刚石涂层，沿涂层厚度方向，涂层厚度逐渐增加；
(d)在含硅类金刚石涂层上面通过激光熔覆法设置有合金耐磨层。
所述防腐蚀层是将10～85％重量的金属镁、锌、铝或钛微粒或者含有这些金属中的至少一种的混合物或合金以粉末或颗粒形式与10～85％重量的至少一种金属化合物掺混，从而金属微粒与金属化合物之间进行反应，进而形成的表面改性的金属微粒。
所述合金耐磨层的合金质量百分比为：碳0.60％,硅0.5％,锰1.00％,铬0.10％,钛0.07％,钒0.1％，钨0.03％，锂0.06％,锌0.1％，铼0.24％，磷0.10％，余量为铁。
所述合金耐磨层为涂层总厚度的3/4。
实施例2
一种截齿表面耐磨防腐蚀涂层的处理方法，包括以下处理步骤：
(a)在截齿的合金刀头表面喷涂粘结基层；
(b)在粘结基层上面进行渗碳处理，然后进行等离子喷涂防腐蚀层；
(c)在防腐蚀层上依次设置铬涂层、陶瓷涂层和含硅类金刚石涂层，沿涂层厚度方向，涂层厚度逐渐增加；
(d)在含硅类金刚石涂层上面通过激光熔覆法设置有合金耐磨层。
所述防腐蚀层是将10～85％重量的金属镁、锌、铝或钛微粒或者含有这些金属中的至少一种的混合物或合金以粉末或颗粒形式与10～85％重量的至少一种金属化合物掺混，从而金属微粒与金属化合物之间进行反应，进而形成的表面改性的金属微粒。
所述合金耐磨层的合金质量百分比为：碳2.22％,硅1.8％,锰3.2％,铬0.52％,钛1.9％,钒0.25％，钨0.55％，锂2.6％,锌1.8％，铼1.5％，磷0.55％，余量为铁。
所述合金耐磨层为涂层总厚度的9/10。
实施例3
一种截齿表面耐磨防腐蚀涂层的处理方法，包括以下处理步骤：
(a)在截齿的合金刀头表面喷涂粘结基层；
(b)在粘结基层上面进行渗碳处理，然后进行等离子喷涂防腐蚀层；
(c)在防腐蚀层上依次设置铬涂层、陶瓷涂层和含硅类金刚石涂层，沿涂层厚度方向，涂层厚度逐渐增加；
(d)在含硅类金刚石涂层上面通过激光熔覆法设置有合金耐磨层。
所述防腐蚀层是将10～85％重量的金属镁、锌、铝或钛微粒或者含有这些金属中的至少一种的混合物或合金以粉末或颗粒形式与10～85％重量的至少一种金属化合物掺混，从而金属微粒与金属化合物之间进行反应，进而形成的表面改性的金属微粒。
所述合金耐磨层的合金质量百分比为：碳1.25％,硅1.2％,锰2.3％,铬0.32％,钛1.1％,钒0.15％，钨0.35％，锂1.6％,锌1.2％，铼1.0％，磷0.28％，余量为铁。
所述合金耐磨层为涂层总厚度的4/5。
实施例1至实施例3的耐磨性是普通截齿的使用寿命的3倍，防腐蚀性是普通截齿的使用寿命的5倍，综合使用寿命是普通截齿的使用寿命的7倍。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (2)

1.一种截齿表面耐磨防腐蚀涂层的处理方法，其特征在于包括以下处理步骤：
(a)在截齿的合金刀头表面喷涂粘结基层；
(b)在粘结基层上面进行渗碳处理，然后进行等离子喷涂防腐蚀层；
(c)在防腐蚀层上依次设置铬涂层、陶瓷涂层和含硅类金刚石涂层，沿涂层厚度方向，涂层厚度逐渐增加；
(d)在含硅类金刚石涂层上面通过激光熔覆法设置有合金耐磨层；
所述防腐蚀层是将10～85％重量的金属镁、锌、铝或钛微粒或者含有这些金属中的至少一种的混合物或合金以粉末或颗粒形式与10～85％重量的至少一种金属化合物掺混，从而金属微粒与金属化合物之间进行反应，进而形成的表面改性的金属微粒；所述金属微粒与金属化合物总和为100％；
所述合金耐磨层的合金质量百分比为：碳0.60～2.22％,硅0.5～1.8％,锰1.00～3.2％,铬0.10～0.52％,钛0.07～1.9％,钒0.1-0.25％，钨0.03-0.55％，锂0.06～2.6％,锌0.1～1.8％，铼0.24～1.5％，磷0.10～0.55％，余量为铁。
2.根据权利要求1所述的一种截齿表面耐磨防腐蚀涂层的处理方法，其特征在于：所述合金耐磨层为涂层总厚度的3/4-9/10。
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