CN111001962B - 一种钎涂材料及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及耐磨材料技术领域，具体而言，涉及一种钎涂材料及其制备方法和应用。本发明中的钎涂材料，包括如下质量百分比的组分：金刚石颗粒5％～30％、过渡金属氧化物1％～20％、粘结材料15％～40％和镍基钎料35％～79％；所述过渡金属氧化物包括氧化钼和/或氧化铌。本发明采用过渡金属氧化物与金刚石颗粒、粘结剂和镍基钎料配合作用，得到的钎涂材料可提高钎涂层的强度和耐腐蚀性能。

Description

一种钎涂材料及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及耐磨材料技术领域，具体而言，涉及一种钎涂材料及其制备方法和应用。
背景技术
磨损和腐蚀在农业机械作业中普遍存在，旋耕刀作为农业机械工作中的一种触土部件，作业时长期承受土壤磨损、腐蚀和交变应力的作用，基体内部的冶金、加工缺陷等部位易形成应力集中和腐蚀，加速磨损，导致基体很快被报废，不仅严重影响翻地的质量和效率，而且浪费大量的旋耕刀。据统计，一般情况下，普通旋耕刀在黏性土壤中作业寿命为(2.0～3.5)×105m2/片，而在沙土中作业寿命仅为(3.3～5.5)×104m2/片，同时磨钝以后的耕作部件会导致牵引阻力增大、油耗增加，使得农机的工作效率降低，作业质量下降，成本提高。同时，频繁更换失效刀具还会增加劳动强度、延误农时。为了改善旋耕刀的耐磨性能，很多国内外学者借助氩弧熔覆、激光熔覆、火焰喷焊、感应熔覆、堆焊等手段，在触土部件表面制备Fe基、Ni基、Co基等自熔性合金粉末涂层。熔覆、喷焊和堆焊过程中，旋耕刀体表层熔化，形成极大的应力，影响刀体的力学性能。
钎涂技术是借助钎焊的原理，利用液态钎料合金在基体金属上的润湿和铺展，在基体表面形成一种具有特殊性能涂层的材料表面加工技术。金刚石具有极高的硬度、良好的耐磨性和化学稳定性，它的工业化生产被誉为磨料行业所取得的具有里程碑意义的突破性成果，由它制作的各种切/磨削工具(锯切工具、钻探工具、磨抛工具)在陶瓷、混凝土、硬质合金、玻璃、花岗岩等高硬脆材料的切割和打磨中得到了广泛的应用。然而金刚石的钎焊性较差，其难点主要在于：①大多数常用钎料对他们难于润湿或不能润湿；②金刚石的线膨胀系数与大多数金属材料相差较大，使得金刚石极易在钎焊热应力作用下产生裂纹或断裂；③对于金刚石，其钎焊温度受到石墨化转变温度的限制，不易得到高强度钎焊接头。正是由于这些难题，金刚石钎涂技术难以成为农机触土刀具强化有效的手段之一。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明涉及一种钎涂材料，包括如下质量百分比的组分：
金刚石颗粒5％～30％、过渡金属氧化物1％～20％、粘结材料15％～40％和镍基钎料35％～79％；
所述过渡金属氧化物包括氧化钼和/或氧化铌。
本发明采用过渡金属氧化物和/或氧化铌与金刚石颗粒、粘结材料和镍基钎料配合作用，得到的钎涂材料可提高涂层强度和耐腐蚀性能。
根据本发明的另一个方面，本发明还涉及一种钎涂材料的制备方法，包括以下步骤：
将金刚石颗粒、过渡金属氧化物、粘结材料和镍基钎料混合，得到钎涂材料。
本发明的钎涂材料的制备方法简单易行，将各组分混合即可得到膏状钎涂材料。通过该方法得到的钎涂材料可很好的改善钎涂涂层的强度及耐腐蚀性能。
根据本发明的另一个方面，本发明还涉及一种旋耕刀的钎涂方法，采用如上所述的钎涂材料。
将本发明中的钎涂材料应用于旋耕刀的钎涂工艺之中，可防止金刚石颗粒在焊接热应力作用下产生裂纹，改善涂层的性能。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)本发明采用过渡金属氧化物与金刚石颗粒、粘结材料和镍基钎料配合作用，得到的钎涂材料可提高涂层强度和耐腐蚀性能。
(2)本发明的钎涂材料的制备方法简单易行，将各组分混合即可得到钎涂材料。通过该方法得到的钎涂材料可提高钎涂涂层的强度及耐腐蚀性能。应用于旋耕刀的钎涂工艺之中，可防止金刚石颗粒在焊接热应力作用下产生裂纹，改善涂层的性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例1制备得到的钎涂材料的钎涂层表面形貌；
图2为本发明实施例1制备得到的钎涂材料的钎涂层截面形貌。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
根据本发明的一个方面，本发明涉及一种钎涂材料，包括如下质量百分比的组分：
金刚石颗粒5％～30％、过渡金属氧化物1％～20％、粘结材料15％～40％和镍基钎料35％～79％；
所述过渡金属氧化物包括氧化钼和/或氧化铌。
本发明通过加入过渡金属氧化物，可更好的改善钎涂材料制备得到的涂层的性能。具体原理如下：金刚石颗粒在钎涂加热温度下吸收热量，将过渡金属氧化物还原，金刚石表面生成一层与金刚石颗粒线膨胀系数相近的金属钼或铌，降低高温下金刚石颗粒热损伤的同时提高金刚石与钎料的润湿性；镍基钎料中的C、Si、Cr、Mn、Fe等元素和聚甲基丙烯酸甲酯中的C元素在钎涂温度下可还原过渡金属氧化物，还原的微量钼或铌溶解在熔覆金属中，起着提高涂层强度和耐腐蚀性的作用，另外钼或铌还可降低熔覆金属的线膨胀系数，使熔覆金属与金刚石颗粒的线膨胀系数更匹配，降低金刚石颗粒的焊接热应力，防止金刚石颗粒在焊接热应力作用下产生裂纹；未反应的过渡金属氧化物熔化附着在钎涂层表面，使涂层缓慢冷却，防止金刚石涂层氧化，避免冷却速度过快造成金刚石涂层开裂。
在一种实施方式中，以质量百分比计，所述金刚石颗粒为5％～30％，还可以选择6％、7％、8％、9％、10％、11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％、18％、19％、20％、、21％、22％、23％、24％、25％、26％、27％、28％或29％。
在一种实施方式中，以质量百分比计，所述过渡金属氧化物为1％～20％，还可以选择2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％、11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％、18％或19％。
在一种实施方式中，以质量百分比计，所述粘结材料为15％～40％，还可以选择16％、17％、18％、19％、20％、22％、25％、27％、30％、32％、35％或38％。
在一种实施方式中，以质量百分比计，所述镍基钎料为35％～79％，还可以选择40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％或75％。
所述过渡金属氧化物和金刚石颗粒的质量比为1：(1～2)。
通过限定过渡金属氧化物和金刚石颗粒的质量比，可更好的提高涂层的强度和耐腐蚀性能。
优选地，所述过渡金属氧化物的粒度为250～3000目；
本发明采用特定粒度的过渡金属氧化物，更有利于与其他组分配合，在钎涂工艺中提高涂层的强度和耐磨性能。
在一种实施方式中，所述过渡金属氧化物选自300目、325目、425目、500目、625目、800目、1250目、2500目任一粒度区间。
优选地，所述过渡金属氧化物的粒度为325～1250目。
优选地，所述金刚石颗粒粒度为100～625目。
在一种实施方式中，所述金刚石颗粒选自150目、180目、200目、250目、270目、300目、325目、425目、500目任一粒度区间。
优选地，所述金刚石颗粒粒度为180～425目。
优选地，所述镍基钎料包括BNi73CrFeSiB(C)、BNi74CrFeSiB、BNi82CrSiBFe、BNi78CrSiBCuMoNb和BNi66MnSiCu中的至少一种。
镍基钎料是以镍或者镍铬固溶体为基体，加入适量的P、W、C、Si、Cr和Mn等合金元素，形成复杂相结构的一种高温钎料合金。本发明采用BNi73CrFeSiB(C)、BNi74CrFeSiB、BNi82CrSiBFe、BNi78CrSiBCuMoNb和BNi66MnSiCu中的至少一种作为镍基钎料，具有耐腐蚀、耐高温及高温强度高等特点。并且在工作温度下，具有较高的抗拉强度、抗剪强度、良好的抗盐雾腐蚀、抗氧化能力，与金刚石颗粒、过渡金属氧化物和粘结材料的配合作用，可更好的获得耐磨性好，抗腐蚀的钎料涂层。
优选地，所述镍基钎料的粒度为40～325目。
本发明中的镍基钎料为球形或者近球形。
在一种实施方式中，所述镍基钎料选自40目、60目、80目、100目、180目、200目、250目、325目任一粒度区间。
优选地，所述镍基钎料的粒度为60～250目。
优选地，所述粘结材料包括按质量百分比计的溶剂60％～80％和粘结剂20％～40％。
本发明的粘结材料是由溶剂和粘结剂在特定配比下配合制备得到，可更好的发挥其粘结性能，同时更有助于实现氧化钼或者氧化铌的还原，提高涂层强度和耐腐蚀性。
优选地，所述溶剂包括碳酸二甲酯、二乙二醇单甲醚和乙二醇中的至少一种；
本发明的溶剂还可以包括1，2丙二醇和乙基卡必醇等。
优选地，所述粘结剂包括聚甲基丙烯酸甲酯、阿拉伯胶、羟乙基纤维素和羟丙基淀粉中的至少一种。
本发明中的粘结剂还可以选择邻苯二甲酸二丁酯、环氧树脂和丙烯酸甲酯等。
本发明的粘结材料还可以包括消泡剂、流变剂等组分。
优选地，所述消泡剂可以为苯丙三氮锉、硅油和植物油中的至少一种。
优选地，所述流变剂可以为硬脂酸、水杨酸酰胺和甘油中的至少一种。
根据本发明的另一个方面，本发明还涉及一种钎涂材料的制备方法，包括以下步骤：
将金刚石颗粒、过渡金属氧化物、粘结材料和镍基钎料混合，得到钎涂材料。
本发明将金刚石颗粒、过渡金属氧化物、粘结材料和镍基钎料混合即可得到钎涂材料，该方法操作简单。
优选地，所述的钎涂材料的制备方法包括以下步骤：将过渡金属氧化物、镍基钎料和粘结材料混合并进行研磨，再加入金刚石颗粒搅拌。
本发明将粘结剂放入溶剂中，不断搅拌形成一定浓度的胶体溶液；再加入过渡金属氧化物和镍基钎料粉末，将混合浆料放入球磨机中球磨形成含过渡金属氧化物和镍基钎料粉末的悬浮液；再加入金刚石颗粒，不断搅拌至金刚石颗粒均匀悬浮在浆料中，得到钎涂材料。
本发明优选采用球磨的方式进行研磨，球磨工艺为：将胶体溶液、氧化钼和镍基钎料粉末依次放入球磨机中混合均匀，球磨罐为陶瓷材质，研磨球材质为高铬铸铁磨球，直径为5～20mm，磨料与球重量比例为1：2～1：1。
优选地，所述研磨过程中的转速为200～250r/min，研磨时间为0.5～2h。
通过采用特定的研磨转速及研磨时间可使原料混合更加均匀，更有利于后期提高涂层的耐磨性能和耐腐蚀性能。
在一种实施方式中，所述研磨过程中的转速为200～250r/min，还可以选择205r/min、210r/min、215r/min、220r/min、225r/min、230r/min、235r/min、240r/min或245r/min。
在一种实施方式中，所述研磨时间为0.5～2h，还可以选择0.6h、0.7h、08h、0.9h、1h、1.1h、1.2h、1.3h、1.4h、1.5h、1.6h、1.7h、1.8h或1.9h。
根据本发明的另一个方面，本发明还涉及一种旋耕刀的钎涂方法，采用如上所述的钎涂材料。
本发明中的钎涂材料应用于旋耕刀的钎涂工艺中，可获得耐磨性更加优异的涂层。
本发明中的旋耕刀的材质为65Mn。
优选地，所述钎涂过程的加热温度为800～1100℃，真空度不低于0.1Pa。
在一种实施方式中，所述钎涂过程的加热温度为800～1100℃，还可以选择850℃、900℃、950℃或1000℃。
在一种实施方式中，真空度不低于0.01Pa，优选为0.1～2Pa。
本发明钎涂工艺采用氮气作为保护性气体，露点低于-54℃。
下面将结合具体的实施例和对比例对本发明作进一步的解释说明。
实施例1
一种钎涂材料，包括如下质量百分比的组分：
金刚石颗粒5％、氧化钼5％、溶剂10％、粘结剂5％和镍基钎料75％；
其中，所述镍基钎料为BNi74CrFeSiB，溶剂为碳酸二甲酯，粘结剂为聚甲基丙烯酸甲酯；氧化钼的平均粒度为325～300目；金刚石颗粒粒度为180～200目；镍基钎料的粒度为200～250目；
所述钎涂材料的制备方法，包括以下步骤：
(a)将聚甲基丙烯酸甲酯放入碳酸二甲酯溶剂中，不断搅拌形成一定浓度的胶体溶液；
(b)向步骤(a)的胶体溶液中加入氧化钼和镍基钎料粉末，将混合浆料放入球磨机中球磨形成含氧化钼和镍基钎料粉末的悬浮液；球磨机转速为200r/min，球磨时间为1h；
(c)向步骤(b)形成的悬浮液中加入金刚石颗粒，不断搅拌至金刚石颗粒均匀悬浮在浆料中，得到钎涂材料。
一种旋耕刀钎涂方法，包括以下步骤：
将旋耕刀基体进行喷砂等表面处理，去除油污和氧化皮，采用上述制备得到的钎涂材料进行钎涂。真空钎涂过程中的加热温度为1100℃，保温时间为20min，真空度为0.01Pa。
钎涂材料的钎涂层表面形貌如图1所示；钎涂层截面形貌如图2所示。
实施例2
一种钎涂材料，包括如下质量百分比的组分：金刚石颗粒8％、氧化钼6％、溶剂12％、粘结剂6％和镍基钎料78％；其他条件同实施例1；
所述钎涂材料的制备方法同实施例1。
一种旋耕刀钎涂方法，包括以下步骤：
将旋耕刀基体进行喷砂等表面处理，去除油污和氧化皮，采用上述制备得到的钎涂材料进行钎涂。真空钎涂过程中的加热温度为1100℃，保温时间为20min，真空度为0.01Pa。
实施例3
一种钎涂材料，包括如下质量百分比的组分：
金刚石颗粒2％、氧化钼1％、溶剂25％、粘结剂15％和镍基钎料57％；
其中，所述镍基钎料为BNi78CrSiBCuMoNb，溶剂为二乙二醇单甲醚，粘结剂为羟乙基纤维素；氧化钼的粒度为2500～3000目；金刚石颗粒的粒度为500～625目；镍基钎料的粒度为250～325目；
所述钎涂材料的制备方法，包括以下步骤：
(a)将羟乙基纤维素放入二乙二醇单甲醚中，不断搅拌形成一定浓度的胶体溶液；
(b)向步骤(a)的胶体溶液中加入氧化钼和镍基钎料粉末，将混合浆料放入球磨机中球磨形成含氧化钼和镍基钎料粉末的悬浮液；球磨机转速为250r/min，球磨时间为0.5h；
(c)向步骤(b)形成的悬浮液中加入金刚石颗粒，不断搅拌至金刚石颗粒均匀悬浮在浆料中，得到钎涂材料。
一种旋耕刀钎涂方法，包括以下步骤：
将旋耕刀基体进行喷砂等表面处理，去除油污和氧化皮，采用上述制备得到的钎涂材料进行钎涂。真空钎涂过程中的加热温度为1120℃，保温时间为20min，真空度为0.1Pa。
实施例4
一种钎涂材料，包括如下质量百分比的组分：
金刚石颗粒30％、氧化钼18％、溶剂22％、粘结剂10％和镍基钎料25％；
其中，所述镍基钎料为BNi66MnSiCu，溶剂为乙二醇，粘结剂为阿拉伯胶；氧化钼的粒度为250～300目；金刚石颗粒的粒度为100～180目；镍基钎料的粒度为300～325目；
所述钎涂材料的制备方法，包括以下步骤：
(a)将阿拉伯胶放入乙二醇中，不断搅拌形成一定浓度的胶体溶液；
(b)向步骤(a)的胶体溶液中加入氧化钼和镍基钎料粉末，将混合浆料放入球磨机中球磨形成含氧化钼和镍基钎料粉末的悬浮液；球磨机转速为220r/min，球磨时间为2h；
(c)向步骤(b)形成的悬浮液中加入金刚石颗粒，不断搅拌至金刚石颗粒均匀悬浮在浆料中，得到钎涂材料。
一种旋耕刀钎涂方法，真空钎涂过程中的加热温度为1050℃，其他制备条件同实施例1。
实施例5
一种钎涂材料，包括如下质量百分比的组分：
金刚石颗粒20％、氧化铌10％、碳酸二甲酯20％、聚甲基丙烯酸甲酯10％和BNi74CrFeSiB 10％、BNi82CrSiBFe 10％、BNi78CrSiBCuMoN 15％和BNi66MnSiCu 5％；其他条件同实施例1。
钎涂材料的制备方法同实施例1。
一种旋耕刀钎涂方法，制备条件同实施例1。
对比例1
一种钎涂材料，除不添加氧化钼，氧化钼的比例由溶剂代替，其他条件同实施例1。钎涂材料的制备方法同实施例1。
对比例2
一种钎涂材料，除不添加氧化钼，氧化钼的比例由溶剂代替，其他条件同实施例2。钎涂材料的制备方法同实施例2。
对比例3
一种钎涂材料，除不添加氧化钼，氧化钼的比例由溶剂代替，其他条件同实施例3。钎涂材料的制备方法同实施例3。
对比例4
一种钎涂材料，除不添加氧化钼，氧化钼的比例由溶剂代替，其他条件同实施例4。钎涂材料的制备方法同实施例4。
对比例5
一种钎涂材料，除不添加氧化铌，氧化铌的比例由溶剂代替，其他条件同实施例5。钎涂材料的制备方法同实施例5。
实验例
将本发明实施例1～5和对比例1～5制备得到的钎涂材料进行耐磨性能测试。具体测试方法如下：
(1)制备磨粒磨损试样件：选取厚度为10mm的淬火态65Mn钢板作为基体材料，对其进行线切割，得到尺寸为60mm×25mm×10mm的标准试样，对其进行喷砂等表面处理，去除油污和氧化皮。将实施例1～5和对比例的钎涂材料分别均匀涂覆在上述淬火态65Mn标准试验表面，厚度为0.8mm；对涂覆好的标准试样放入DZF-6050干燥箱进行烘干，烘干温度为70℃，烘干时间为20min，然后采用VBF-223高温真空炉对烘干的试样进行真空钎涂操作，真空度为10-2Pa，加热温度为对应实施例1～5，保温时间为20min，随炉冷却，出炉去除表面氧化钼浮渣即得到表面有耐磨涂层的65Mn试样。对钎涂好的65Mn试样进行真空热处理，淬火温度为820℃，保温时间为15min，惰性气体冷却后取出即得磨粒磨损试样件。
(2)对上述得到的试样及上述淬火态65Mn钢板进行耐磨性能测试，试验载荷为20N，磨料为120号棕刚玉砂，橡胶轮转速为100r/min，砂流量为100g/min，磨损时间为15min，钎涂涂层和淬火态65Mn钢板的磨损用失重量表示，实施例1～5和对比例1～5各做5组试样，分别取平均值和标准差，测试结果如表1所示；
表1耐磨性能测试结果
Figure BDA0002315538990000131
Figure BDA0002315538990000141
由表1可以看出，本发明通过特定的组分和特定的制备方法得到的钎涂材料的钎涂层具有优异的耐磨性能，经过耐磨性能测试，磨损失重较低。对比例1～5中的钎涂材料不加过渡金属氧化物，制备得到的钎涂层磨损相对较严重。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，但本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (12)

1.一种钎涂材料，其特征在于，包括如下质量百分比的组分：
金刚石颗粒5％～30％、过渡金属氧化物1％～20％、粘结材料15％～40％和镍基钎料35％～79％；
所述过渡金属氧化物包括氧化钼和/或氧化铌；
所述镍基钎料包括BNi73CrFeSiB(C)、BNi74CrFeSiB、BNi82CrSiBFe、BNi78CrSiBCuMoNb和BNi66MnSiCu中的至少一种；
所述粘结材料包括按质量百分比计的溶剂60％～80％和粘结剂20％～40％；
所述溶剂包括碳酸二甲酯、二乙二醇单甲醚和乙二醇中的至少一种；
所述粘结剂包括聚甲基丙烯酸甲酯、阿拉伯胶、羟乙基纤维素和羟丙基淀粉中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的钎涂材料，其特征在于，所述过渡金属氧化物的粒度为250～3000目。
3.根据权利要求2所述的钎涂材料，其特征在于，所述过渡金属氧化物的粒度为325～1250目。
4.根据权利要求1所述的钎涂材料，其特征在于，所述金刚石颗粒的粒度为100～625目。
5.根据权利要求4所述的钎涂材料，其特征在于，所述金刚石颗粒的粒度为180～425目。
6.根据权利要求1所述的钎涂材料，其特征在于，所述镍基钎料的粒度为40～325目。
7.根据权利要求6所述的钎涂材料，其特征在于，所述镍基钎料的粒度为60～250目。
8.如权利要求1～7中任一项所述的钎涂材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将金刚石颗粒、过渡金属氧化物、粘结材料和镍基钎料混合，得到钎涂材料。
9.根据权利要求8所述的钎涂材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将过渡金属氧化物、镍基钎料和粘结材料混合并进行研磨，再加入金刚石颗粒搅拌。
10.根据权利要求9所述的钎涂材料的制备方法，其特征在于，研磨过程中的转速为200～250r/min，研磨时间为0.5～2h。
11.一种旋耕刀的钎涂方法，其特征在于，采用权利要求1～7中任一项所述的钎涂材料。
12.根据权利要求11所述的旋耕刀的钎涂方法，其特征在于，钎涂过程的加热温度为800～1100℃，真空度不低于0.01Pa。
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CN114086172B (zh) * 2021-10-27 2023-05-02 徐州万达回转支承有限公司 一种具有耐磨涂层的回转支承轮齿齿面及其制备方法
CN114226899A (zh) * 2022-01-26 2022-03-25 中机智能装备创新研究院(宁波)有限公司 一种截齿的复合钎焊方法
CN115948679A (zh) * 2022-10-26 2023-04-11 合肥工业大学 一种基于不同品质金刚石的镍基复合材料及其制备方法
CN117086505B (zh) * 2023-09-11 2024-02-13 浙江亚通新材料股份有限公司 一种金刚石钎料及其制备方法和应用

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040124231A1 (en) * 1999-06-29 2004-07-01 Hasz Wayne Charles Method for coating a substrate
CN101838838B (zh) * 2010-04-26 2011-12-07 长沙岱勒新材料科技有限公司 一种复合金刚石线锯的制备方法
US9421671B2 (en) * 2011-02-09 2016-08-23 Longyear Tm, Inc. Infiltrated diamond wear resistant bodies and tools
CN103788926B (zh) * 2014-02-26 2015-08-19 禹州市和汇超硬材料有限公司 一种金刚石磨料及其在制作或修复挖掘机斗齿中的应用
CN107148815B (zh) * 2017-05-17 2019-12-13 安徽巨泰机械制造有限公司 一种旋耕机用高强耐磨旋耕刀
CN110551938A (zh) * 2019-09-27 2019-12-10 中国科学院金属研究所 一种农机部件熔覆耐磨层用合金粉体
CN110508804B (zh) * 2019-09-27 2021-07-02 郑州机械研究所有限公司 一种钎涂膏及其制备方法和应用

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