CN108149155A - 一种高压包用高强耐腐蚀金属外壳 - Google Patents

一种高压包用高强耐腐蚀金属外壳 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高压包用高强耐腐蚀金属外壳，由金属基体与包覆在金属基体外表面的涂层组成，金属基体包括以下组分：C、B、Mg、Al、Si、Ti、Mn、V、Cr、Sc、Co、Ni、W、Zr、Mo、Ce、Pr、Nd、Er，其余为Fe及不可避免的杂质；涂层的原料包括：合金粉末、纳米陶瓷粉末。本发明提出的一种高压包用高强耐腐蚀金属外壳，具有良好的耐腐蚀、耐磨和耐高温性，同时具有强度高、硬度大等力学性能，有效延长高压包金属外壳使用寿命，改善高压包整体性能。

Description

一种高压包用高强耐腐蚀金属外壳
技术领域
本发明涉及金属材料技术领域，尤其涉及一种高压包用高强耐腐蚀金属外壳。
背景技术
高压包，也称为行包或行变，显示器的高压包和电视机的工作原理基本一致，其主要作用是产生阳极高压，另外提供聚焦、加速、栅极等各路电压。由于高压包工作于高温、高频率、高电压、大电流的状态，加上外部环境潮湿或多尘等因素影响，使高压包外壳金属外壳易腐蚀，缩短金属外壳的使用寿命，影响高压包的整体性能。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种高压包用高强耐腐蚀金属外壳，具有良好的耐腐蚀、耐磨和耐高温性，同时具有强度高、硬度大等力学性能，有效延长高压包金属外壳使用寿命，改善高压包整体性能。
本发明提出了一种高压包用高强耐腐蚀金属外壳，由金属基体与包覆在金属基体外表面的涂层组成，金属基体按质量百分数包括以下组分：C：1.12-1.35％、B：0.06-0.15％、Mg：0.1-0.15％、Al：0.15-0.3％、Si：0.85-1.32％、Ti：0.35-0.62％、Mn：0.35-0.52％、V：0.18-0.35％、Cr：9.5-12.5％、Sc：0.08-0.2％、Co：0.05-0.15％、Ni：0.1-0.2％、W：0.1-0.2％、Zr：0.05-0.15％、Mo：0.1-0.2％、Ce：0.08-0.15％、Pr：0.02-0.08％、Nd：0.02-0.08％、Er：0.02-0.06％，其余为Fe及不可避免的杂质。
优选地，C、Ti、Mo、Mn之间的质量百分数满足以下关系式：0.42％≤(wTi+0.5×wMo+0.2×wMn)/wC≤0.65％，其中，wTi、wMo、wMn、wC分别为Ti、Mo、Mn、C的质量百分数。
优选地，Ce、Pr、Nd、Er之间的质量百分数满足以下关系式：0.16％≤wCe+wPr+wNd+wEr≤0.32％，其中，wCe、wPr、wNd、wEr分别为Ce、Pr、Nd、Er的质量分数。
优选地，涂层厚度为5-10μm。
优选地，涂层的原料按重量份包括：合金粉末40-60份、纳米陶瓷粉末4-8份。
优选地，合金粉末按质量百分数包括：C：0.22-0.4％、Cr：12-14.5％、Al：0.4-0.6％、Ni：0.2-0.35％、Si：0.35-0.55％、Ti：0.15-0.3％、Zr：0.05-0.12％、Ce：0.1-0.2％、Nd：0.1-0.2％，余量为Fe及不可避免的杂质。
优选地，纳米陶瓷粉末的原料按按重量份包括：Al2O3：40-50份、TiO2：5-10份、SiC：10-20份、TiC：8-15份、BN：5-10份、MgO：5-10份。
优选地，本发明中涂层是采用激光熔覆技术或等离子熔覆技术包覆在金属基体外表面。
本发明采用常规制备工艺制得。
本发明金属基体中通过控制Cr、Mn、Ni、V、Mo、W的含量，为本发明制品具有良好的耐磨性、耐高温和强度、硬度、韧性等力学性能奠定了基础；通过控制金属基体中C、Ti、Mo、Mn的含量，并使C、Ti、Mo、Mn之间的质量百分数满足0.42％≤(wTi+0.5×wMo+0.2×wMn)/wC≤0.65％的函数关系式，有效改善本发明金属基体的淬透性、热强性及热加工性能，且Ti、Mo、Mn与C反应形成强碳化物在本发明金属基体中弥散分布，并作为异质核心，有效提高形核率，细化晶粒，使共晶转变机理发生变化，有利于离异共晶的形成，共晶碳化物发生分割并断开、孤立且均匀分布，且降低碳化物在晶界上形成连续网状的倾向，有效改善本发明金属基体组织中的位错密度，提高本发明制品强度、硬度、耐高温与耐腐蚀性；再通过控制金属基体中B、Mg、Al、Si、Ce、Pr、Nd、Er的含量，具有良好的脱氧、脱氢、脱硫和固氮效果，降低有害元素在本发明制品中的含量，有效净化晶界，细化晶粒，消除本发明制品组织结构中枝晶紊乱形态，进一步提高本发明制品内部组织的位错密度，改善本发明制品组织结构，增强本发明制品整体性能。涂层原料采用合金粉末和纳米陶瓷粉末，并且控制合金粉末、纳米陶瓷粉末两者的比例，将少量的陶瓷粉末填充在合金粉末中，再通过优化合金粉末、纳米陶瓷粉末的配比，得到的涂层与金属基体相容性好，结合紧密，不易脱落与开裂，同时涂层将合金粉末良好的力学性能与纳米陶瓷粉末优异的耐磨性、耐腐蚀性、抗氧化性有机的结合，有效提高本发明制品耐腐蚀、耐磨和耐高温等性能，延长本发明制品使用寿命。本发明提出了一种高压包用高强耐腐蚀金属外壳，具有良好的耐腐蚀、耐磨和耐高温性，同时具有强度高、硬度大等力学性能，有效延长高压包金属外壳使用寿命，改善高压包整体性能。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明提出的一种高压包用高强耐腐蚀金属外壳，由金属基体与包覆在金属基体外表面的涂层组成，金属基体按质量百分数包括以下组分：C：1.12％、B：0.06％、Mg：0.15％、Al：0.15％、Si：1.32％、Ti：0.35％、Mn：0.35％、V：0.18％、Cr：9.5％、Sc：0.08％、Co：0.15％、Ni：0.1％、W：0.2％、Zr：0.05％、Mo：0.1％、Ce：0.15％、Pr：0.08％、Nd：0.02％、Er：0.02％，其余为Fe及不可避免的杂质；涂层的原料按重量份包括：合金粉末60份、纳米陶瓷粉末4份。
实施例2
本发明提出的一种高压包用高强耐腐蚀金属外壳，由金属基体与包覆在金属基体外表面的涂层组成，金属基体按质量百分数包括以下组分：C：1.35％、B：0.15％、Mg：0.1％、Al：0.3％、Si：0.85％、Ti：0.62％、Mn：0.52％、V：0.35％、Cr：12.5％、Sc：0.2％、Co：0.05％、Ni：0.2％、W：0.1％、Zr：0.15％、Mo：0.2％、Ce：0.08％、Pr：0.02％、Nd：0.08％、Er：0.06％，其余为Fe及不可避免的杂质；涂层的原料按重量份包括：合金粉末55份、纳米陶瓷粉末8份。
其中，涂层厚度为5μm；
合金粉末按质量百分数包括：C：0.22％、Cr：12％、Al：0.4％、Ni：0.2％、Si：0.55％、Ti：0.15％、Zr：0.12％、Ce：0.1％、Nd：0.2％，余量为Fe及不可避免的杂质；
纳米陶瓷粉末的原料按按重量份包括：Al2O3：40份、TiO2：10份、SiC：10份、TiC：15份、BN：5份、MgO：5份。
实施例3
本发明提出的一种高压包用高强耐腐蚀金属外壳，由金属基体与包覆在金属基体外表面的涂层组成，金属基体按质量百分数包括以下组分：C：1.26％、B：0.1％、Mg：0.12％、Al：0.22％、Si：1.12％、Ti：0.5％、Mn：0.45％、V：0.22％、Cr：10.2％、Sc：0.15％、Co：0.1％、Ni：0.15％、W：0.15％、Zr：0.1％、Mo：0.15％、Ce：0.12％、Pr：0.06％、Nd：0.05％、Er：0.04％，其余为Fe及不可避免的杂质；涂层的原料按重量份包括：合金粉末45份、纳米陶瓷粉末5.5份。
其中，涂层厚度为8μm；
合金粉末按质量百分数包括：C：0.32％、Cr：13.2％、Al：0.5％、Ni：0.25％、Si：0.42％、Ti：0.22％、Zr：0.1％、Ce：0.15％、Nd：0.15％，余量为Fe及不可避免的杂质；
纳米陶瓷粉末的原料按按重量份包括：Al2O3：45份、TiO2：8份、SiC：15份、TiC：12份、BN：8份、MgO：8份。
实施例4
本发明提出的一种高压包用高强耐腐蚀金属外壳，由金属基体与包覆在金属基体外表面的涂层组成，金属基体按质量百分数包括以下组分：C：1.2％、B：0.08％、Mg：0.11％、Al：0.18％、Si：0.92％、Ti：0.42％、Mn：0.5％、V：0.22％、Cr：10.8％、Sc：0.12％、Co：0.08、Ni：0.12％、W：0.12％、Zr：0.12％、Mo：0.12％、Ce：0.01％、Pr：0.04％、Nd：0.04％、Er：0.03％，其余为Fe及不可避免的杂质；涂层的原料按重量份包括：合金粉末40份、纳米陶瓷粉末4份。
其中，涂层厚度为10μm；
合金粉末按质量百分数包括：C：0.4％、Cr：14.5％、Al：0.6％、Ni：0.35％、Si：0.35％、Ti：0.3％、Zr：0.05％、Ce：0.2％、Nd：0.1％，余量为Fe及不可避免的杂质；
纳米陶瓷粉末的原料按按重量份包括：Al2O3：50份、TiO2：5份、SiC：20份、TiC：8份、BN：10份、MgO：10份。
实施例5
本发明提出的一种高压包用高强耐腐蚀金属外壳，由金属基体与包覆在金属基体外表面的涂层组成，金属基体按质量百分数包括以下组分：C：1.3％、B：0.12％、Mg：0.14％、Al：0.26％、Si：1.26％、Ti：0.58％、Mn：0.42％、V：0.3％、Cr：11.2％、Sc：0.16％、Co：0.12％、Ni：0.18％、W：0.18％、Zr：0.08％、Mo：0.18％、Ce：0.12％、Pr：0.06％、Nd：0.06％、Er：0.05％，其余为Fe及不可避免的杂质；涂层的原料按重量份包括：合金粉末50份、纳米陶瓷粉末4.5份。
其中，涂层厚度为6μm；
合金粉末按质量百分数包括：C：0.35％、Cr：14.2％、Al：0.55％、Ni：0.3％、Si：0.48％、Ti：0.25％、Zr：0.1％、Ce：0.18％、Nd：0.12％，余量为Fe及不可避免的杂质；
纳米陶瓷粉末的原料按按重量份包括：Al2O3：48份、TiO2：6份、SiC：12份、TiC：10份、BN：6份、MgO：6份。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种高压包用高强耐腐蚀金属外壳，其特征在于，由金属基体与包覆在金属基体外表面的涂层组成，金属基体按质量百分数包括以下组分：C：1.12-1.35％、B：0.06-0.15％、Mg：0.1-0.15％、Al：0.15-0.3％、Si：0.85-1.32％、Ti：0.35-0.62％、Mn：0.35-0.52％、V：0.18-0.35％、Cr：9.5-12.5％、Sc：0.08-0.2％、Co：0.05-0.15％、Ni：0.1-0.2％、W：0.1-0.2％、Zr：0.05-0.15％、Mo：0.1-0.2％、Ce：0.08-0.15％、Pr：0.02-0.08％、Nd：0.02-0.08％、Er：0.02-0.06％，其余为Fe及不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述高压包用高强耐腐蚀金属外壳，其特征在于，C、Ti、Mo、Mn之间的质量百分数满足以下关系式：0.42％≤(wTi+0.5×wMo+0.2×wMn)/wC≤0.65％，其中，wTi、wMo、wMn、wC分别为Ti、Mo、Mn、C的质量百分数。
3.根据权利要求1所述高压包用高强耐腐蚀金属外壳，其特征在于，Ce、Pr、Nd、Er之间的质量百分数满足以下关系式：0.16％≤wCe+wPr+wNd+wEr≤0.32％，其中，wCe、wPr、wNd、wEr分别为Ce、Pr、Nd、Er的质量分数。
4.根据权利要求1所述高压包用高强耐腐蚀金属外壳，其特征在于，涂层厚度为5-10μm。
5.根据权利要求1或4所述高压包用高强耐腐蚀金属外壳，其特征在于，涂层的原料按重量份包括：合金粉末40-60份、纳米陶瓷粉末4-8份。
6.根据权利要求5所述高压包用高强耐腐蚀金属外壳，其特征在于，合金粉末按质量百分数包括：C：0.22-0.4％、Cr：12-14.5％、Al：0.4-0.6％、Ni：0.2-0.35％、Si：0.35-0.55％、Ti：0.15-0.3％、Zr：0.05-0.12％、Ce：0.1-0.2％、Nd：0.1-0.2％，余量为Fe及不可避免的杂质。
7.根据权利要求1所述高压包用高强耐腐蚀金属外壳，其特征在于，纳米陶瓷粉末的原料按按重量份包括：Al2O3：40-50份、TiO2：5-10份、SiC：10-20份、TiC：8-15份、BN：5-10份、MgO：5-10份。
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