CN1431069A - 三元硼化物基钢用涂层零件的制备方法 - Google Patents

三元硼化物基钢用涂层零件的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN1431069A
CN1431069A CN 03115112 CN03115112A CN1431069A CN 1431069 A CN1431069 A CN 1431069A CN 03115112 CN03115112 CN 03115112 CN 03115112 A CN03115112 A CN 03115112A CN 1431069 A CN1431069 A CN 1431069A
Authority
CN
China
Prior art keywords
coating
ternary boride
coating component
slurry
casting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN 03115112
Other languages
English (en)
Inventor
王永国
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Jiaotong University
Original Assignee
Shanghai Jiaotong University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Jiaotong University filed Critical Shanghai Jiaotong University
Priority to CN 03115112 priority Critical patent/CN1431069A/zh
Publication of CN1431069A publication Critical patent/CN1431069A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Coating By Spraying Or Casting (AREA)

Abstract

一种三元硼化物基钢用涂层零件的制备方法，先制造出浇铸此涂层零件的浇铸模型，然后根据涂层零件的具体使用要求设计出所需涂层的尺寸、形状等，压制或调制出可形成三元硼化物基金属陶瓷的压坯或浆料，将压坯或浆料固定或涂刷在铸型型腔的要求位置上，然后向铸型型腔内浇注钢液，结晶凝固后即得到三元硼化物基金属陶瓷涂层零件的毛坯，再经机械加工而形成涂层零件。本发明解决了传统涂层工艺难于制备界面结合强度高的涂层零件的问题，也解决了真空烧结法难于解决的大尺寸涂层零件由于受真空炉规格的限制而无法制备的问题，同时工艺简单，不需投资专用喷涂设备或真空烧结炉，制得的涂层零件价格远远低于其它涂层零件。

Description

三元硼化物基钢用涂层零件的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种钢用涂层零件的制备方法，尤其涉及一种三元硼化物基钢用涂层零件的制备方法，此种涂层零件适用于需要耐磨损、耐腐蚀，而同时对韧性、抗弯强度等性能要求较高的场合。
背景技术：
用涂层材料制造的机械零件广泛用于耐磨损、耐腐蚀的场合，但是传统的涂层工艺在不同程度上存在以下缺点：如作业环境差、设备投资大、能量消耗大、效率低等。其中最重要的是涂层与基体的结合强度不高，容易在涂层和基体的界面产生缺陷等。真空烧结法制备钢用三元硼化物基金属陶瓷涂层材料则基本上解决这些难题。制备出的钢用涂层材料中硬质涂层与钢基体的界面结合优良，即是在热冲击和热疲劳的情况下也不会造成涂层脱落(王永国，三元硼化物基金属陶瓷覆层材料的研制，山东大学博士学位论文，济南，2002)。目前已制备出了钢用三元硼化物基金属陶瓷硬质涂层材料(王永国，李兆前.喷涂法制备钢用耐磨涂层材料.硅酸盐学报，2002，30(4)：434-437)，该材料具有优良的耐磨、耐蚀性，加上优良的价格性能比，必将得到广泛的应用。但是用真空烧结法由于受真空烧结炉规格的限制无法解决大尺寸零件的制备问题，即使能够解决，也需要定购大尺寸的真空烧结炉，造成涂层零件的制造成本大大提高，甚至造成价格性能比低于传统的金属零件，不利于此种涂层材料的应用推广。
发明内容：
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种三元硼化物基钢用涂层零件的制造方法，此方法不但可解决用真空烧结法难于制备大尺寸零件的难题，而且不需要真空烧结，因而用此种涂层材料制造的机械零件的制造成本远远低于其它方法。此种涂层零件适用于需要耐磨损、耐腐蚀，而同时对韧性、抗弯强度等性能要求较高的场合。
为实现这样的目的，本发明采用铸造的方法制备三元硼化物基钢用耐磨涂层零件。先设计制造浇铸此零件的浇铸模型，然后根据零件的具体使用要求，设计出所需硬质涂层的厚度和形状、尺寸等，据此压制出浇铸后可反应形成三元硼化物基金属陶瓷的压坯，放在浇铸模型的适当位置上(如果所需硬质涂层的厚度较薄，则将可反应形成三元硼化物基金属陶瓷的浆料涂刷或喷涂在浇铸模型的适当位置上，干燥)，然后向铸型型腔内浇注钢液，结晶凝固后得到界面结合牢固的三元硼化物基金属陶瓷与钢形成的涂层零件的毛坯，经过机械加工得到涂层零件。
本发明所说的可反应形成三元硼化物基金属陶瓷的压坯或浆料，采用Mo，Ni，Cr，Fe，FeB等金属粉末为原料，经过混料、球磨，干燥过筛，掺胶，压制或调制等工序制得。
浇注钢液时，在高温下，压坯(或浆料)由于吸收钢液放出的热量迅速升温，原料粉末之间产生化学反应，生成三元硼化物Mo2FeB2，Mo2FeB2在粘结相Fe-中均匀分布，形成三元硼化物基金属陶瓷。在此过程中，钢液中的Fe向液相中扩散。同时，反应形成的三元硼化物Mo2FeB2也向钢液扩散。结晶凝固以后，在硬质涂层和钢基体的界面上形成一个冶金结合的过渡区，从而使得三元硼化物基金属陶瓷与钢基体的界面结合良好，界面结合强度高。
本发明制备的涂层零件可适用于需要耐磨损、耐腐蚀，而同时对韧性、抗弯强度等性能要求较高的场合。
采用本发明的方法，很容易解决了传统涂层工艺难于制备界面结合强度高的涂层材料的问题，也解决了真空烧结法难于解决的大尺寸涂层零件由于受真空炉规格的限制而无法制备的问题，同时由于采用铸造法具有工艺简单，不需投资专用喷涂设备或真空烧结炉等优点，所以此种涂层零件的价格远远低于其它涂层零件。
附图说明：
图1为本发明制备涂层轴毛坯的示意图。
具体实施方式：
以下结合附图1，以涂层轴(涂层成份为三元硼化物基金属陶瓷C，所用原料粉末的组成成分见表1，基体为45钢)为例，对本发明的技术方案作进一步描述。
             表1涂层粉末的成分组成(wt％)
       FeB  Mo    Cr      Ni     Fe
      30-35  45-50  1.5-2.0   2.5-3.0    bal
首先制造出浇铸此涂层轴毛坯的浇铸模型；
根据涂层轴的具体使用要求设计出所需涂层的厚度；
调制出可应用于形成三元硼化物基金属陶瓷的浆料，浆料的制备过程如下：
采用纯Mo粉(99.9％mass，3-5μm)、纯Cr粉(99.8％mass，-300目)、羰基Fe粉(2.39μm)、羰基Ni粉(3.41μm)和FeB粉(-300目)。混料球磨100小时，用乙醇作为球磨介质，氩气保护，真空干燥，用100目的筛子过筛，即制得所需实验粉末。将所制得的粉末与橡胶酒精溶液按一定比例(200g/100ml)混合，用电动搅拌机搅拌均匀后，即制得所需浆料。
将浆料涂刷在铸型型腔的要求位置，干燥；
向铸型型腔内浇注45钢液，结晶凝固后即得到三元硼化物基金属陶瓷涂层零件的毛坯；
毛坯经机械加工(车削、磨削等)而形成涂层轴。

Claims (1)

1、一种三元硼化物基钢用涂层零件的制备方法，其特征在于先制造出浇铸此涂层零件的浇铸模型，然后根据涂层零件的具体使用要求设计出所需涂层的尺寸、形状，压制或调制出可应用形成三元硼化物基金属陶瓷的压坯或浆料，将压坯或浆料固定或涂刷在铸型型腔的要求位置上，然后向铸型型腔内浇注钢液，结晶凝固后得到三元硼化物基金属陶瓷涂层零件的毛坯，再经机械加工而形成涂层零件。
CN 03115112 2003-01-23 2003-01-23 三元硼化物基钢用涂层零件的制备方法 Pending CN1431069A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 03115112 CN1431069A (zh) 2003-01-23 2003-01-23 三元硼化物基钢用涂层零件的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 03115112 CN1431069A (zh) 2003-01-23 2003-01-23 三元硼化物基钢用涂层零件的制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN1431069A true CN1431069A (zh) 2003-07-23

Family

ID=4790561

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 03115112 Pending CN1431069A (zh) 2003-01-23 2003-01-23 三元硼化物基钢用涂层零件的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN1431069A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105945259A (zh) * 2016-06-28 2016-09-21 湖北工业大学 一种镁合金表面耐热涂层的成型方法
CN109128025A (zh) * 2018-10-05 2019-01-04 重庆玛斯特机械制造有限公司 具有可控表面硬化层的凸轮轴铸件的制备方法
CN110691661A (zh) * 2017-06-06 2020-01-14 示罗产业公司 复合部件及其制造方法和工具

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105945259A (zh) * 2016-06-28 2016-09-21 湖北工业大学 一种镁合金表面耐热涂层的成型方法
CN105945259B (zh) * 2016-06-28 2018-04-20 湖北工业大学 一种镁合金表面耐热涂层的成型方法
CN110691661A (zh) * 2017-06-06 2020-01-14 示罗产业公司 复合部件及其制造方法和工具
CN109128025A (zh) * 2018-10-05 2019-01-04 重庆玛斯特机械制造有限公司 具有可控表面硬化层的凸轮轴铸件的制备方法
CN109128025B (zh) * 2018-10-05 2020-08-25 重庆玛斯特机械制造股份有限公司 具有可控表面硬化层的凸轮轴铸件的制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101544851B (zh) 一种金属结合剂空心球形超硬复合材料及其制造方法
CN101524754B (zh) 一种钛铝合金靶材快速热压烧结成型工艺
CN108994301B (zh) 以纳米碳材料增强的金属基仿生复合材料及其制备方法
CN100406170C (zh) TiC/Ni3Al金属间化合物基表面复合涂层的制备方法
CN102363215A (zh) 铬铝合金靶材的粉末真空热压烧结制备方法
CN112725649A (zh) 一种金属改性陶瓷颗粒增强金属基复合材料的制备方法
CN102350491A (zh) 一种碳化钨颗粒增强钢基表层复合棒材制备方法
CN104942268A (zh) 铜基碳化钛/氧化铝表面颗粒强化复合材料的制备方法
CN110465622A (zh) 风力发电机球铁轮毂铸造用涂料及制备方法和应用
CN111690840B (zh) 一种非晶相硅酸盐颗粒和SiC颗粒增强铝基复合材料及制备
CN1408494A (zh) 挤压铸渗烧结工艺生产复合材料及设备
CN106350695A (zh) 一种单质铜包覆多壁碳纳米管/铝基复合材料半固态坯料的制备方法
CN110157971B (zh) 一种原位增强高熵合金复合材料的感应熔炼方法
CN109663900B (zh) 一种钢铁基复合板锤及其制备方法
CN101195885A (zh) ZnO包覆硼酸铝晶须增强铝基复合材料及其制备方法
CN110438457A (zh) 一种改性金刚石颗粒、改性方法、作为增强相的应用及得到的金属基复合材料
CN1431069A (zh) 三元硼化物基钢用涂层零件的制备方法
CN104889036A (zh) 精铝提纯用铁基坩埚防护复合涂层
CN107214343A (zh) 一种梯度喷嘴的制备方法
CN115612909A (zh) 网状分布陶瓷颗粒增强增韧的铁基复合材料及其制备方法
CN111730042A (zh) 基于shs技术的陶瓷颗粒增强钢基复合材料的制备方法
CN1273152A (zh) 制备铁基表面复合材料的铸造烧结法
CN114871382A (zh) 一种微粉包覆六棱柱形ZTA/Fe复合材料制备方法
CN1443863A (zh) 金属基复合材料及制造方法
CN115261710B (zh) 一种耐铝液熔蚀复合材料的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication