[发明专利]一种铸件表面原位合成碳化钛基硬质合金涂层的方法

权利要求书

1.一种铸件表面原位合成碳化钛基硬质合金涂层的方法，采用Ti粉、石墨粉、WC粉和金属粉末作为合成材料，其特征在于采用如下步骤： 

(1)Ti粉、石墨粉、WC粉和金属粉末按质量比13-70%∶3-25%∶0-30%∶2.5-80%进行配料，在球磨机中混合1-24小时制成混合粉末；

(2)在混合粉末中加入粘结剂,粘结剂与混合粉末的质量比为1:10-1:100,搅拌混匀制成粉末涂料膏剂；  

    (3)将粉末膏剂涂覆在铸件EPS泡沫塑料模型的表面上或填充到模型预先加工好的孔或槽内； 

(4)将制备好的铸件模型外涂挂一层防粘砂涂料，在40-50??C温度范围内烘干，烘干时间为5-18小时； 

(5)在中频感应电炉中熔炼钢水，然后进行浇注，利用钢液的高温引发自蔓延合成反应：Ti+C→TiC，形成TiC基硬质合金相；

(6)铸件进行热处理或铸造余热水韧处理，冷却到室温后进行表面清理、打磨，即得表面或局部原位合成TiC基硬质合金涂层的铸件。

2.根据权利要求1所述的铸件表面原位合成碳化钛基硬质合金涂层的方法，其特征在于：铸造工艺为真空消失模铸造。

3.根据权利要求1所述的铸件表面原位合成碳化钛基硬质合金涂层的方法，其特征在于：熔炼钢水为高锰钢、普碳钢或合金钢。

4.根据权利要求1所述的铸件表面原位合成碳化钛基硬质合金涂层的方法，其特征在于：金属粉末组份质量比为：Ni：0-60%，Cr：0-30%，Si：0-11%，B：0-8%，Co：0-60%，其余为Fe。

5.根据权利要求4所述的铸件表面原位合成碳化钛基硬质合金涂层的方法，其特征在于：金属粉末组份质量比为：Ni：0-60%，Cr：5-30%，Si：5-11%，B：3-8%，Co：0-60%，其余为Fe。

6.根据权利要求1所述的铸件表面原位合成碳化钛基硬质合金涂层的方法，其特征在于：Ti粉粒度：1-20μm、石墨粉粒度：1-20μm、WC粉粒度：1-8μm、金属粉末粒度：1-180μm。

7.根据权利要求1所述的铸件表面原位合成碳化钛基硬质合金涂层的方法，其特征在于：粘结剂为浓度10%wt的橡胶汽油溶液、浓度10%wt的分子量为6000的聚乙二醇水溶液，或浓度8%wt的聚乙烯醇水溶液。

8.根据权利要求1所述的铸件表面原位合成碳化钛基硬质合金涂层的方法，其特征在于：铸件表面的合金涂层厚度为0.5-60mm, 局部孔或槽的合金涂层的厚度为1-100mm。

9.根据权利要求8所述的铸件表面原位合成碳化钛基硬质合金涂层的方法，其特征在于：铸件表面的合金涂层厚度为5-7mm，局部孔或槽的合金涂层的厚度为3-40mm。

10.根据权利要求1所述的铸件表面原位合成碳化钛基硬质合金涂层的方法，其特征在于：合金涂层包括基体组织及分布其上的TiC颗粒、WC颗粒和合金碳化物组成，其中TiC颗粒体积百分数为10-80%，WC颗粒体积百分数为0-20%，合金碳化物体积百分数为1-15%,其余为基体组织,合金涂层硬度HRC50-75。