[发明专利]一种表面具有高硬度高耐磨蚀性金属制品的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及金属制品技术领域，特别是涉及一种表面具有高硬度高耐磨蚀性金属制品的制备方法。

背景技术

就金属制品的表面硬度而言，无论是经过一定热处理的结构钢或冷硬铸铁，其表面硬度HRC值一般只能达到60左右，若以热处理或化学处理等方法继续提高钢材的表面硬度，将增大脆性而影响实际使用。为使金属材料表面硬度更高而又具有一定的结构强度，出现了粉末冶金技术。粉末冶金技术可以把金属制品的表面硬度HRC值提高到70以上，但是由于受到压制及烧结工艺方法的限制，粉末冶金只能制造尺寸较小、结构较简单的制品，例如硬质合金拉丝模。这样，HRC值在60～70之间的金属结构材料基本空白。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种高硬度高耐磨蚀金属制品的制备方法，能够制备表面硬度HRC值在60～70之间的金属材料。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种表面具有高硬度高耐磨蚀性金属制品的制备方法，其特征在于，其制备方法步骤包括：基体毛坯-表面涂覆-烘干-修形-烧结-验收，所述表面涂覆的原料为表面硬化合金。

在本发明一个较佳实施例中，所述表面硬化合金为Ni62号NiCrBSi四元素型和Co50号CoCrW三元素型中的至少一种。

在本发明一个较佳实施例中，所述基体毛坯由结构钢制备而成。

在本发明一个较佳实施例中，所述熔结过程是在30 Pa以下真空度的高温熔结炉中进行，所述熔结过程分为松香油的挥发和表面硬化合金的熔凝2个阶段。

在本发明一个较佳实施例中，所述松香油的起始挥发温度为200℃，完全挥发温度为325℃。

在本发明一个较佳实施例中，所述表面硬化合金的熔凝过程为：当高温炉内的温度达到900℃时，硬化合金开始有液相出现并趋于烧结，当温度升至1000℃时，越来越多的液相充分熔流并完全浸润待涂基体的表面，同时有一半的涂层合金成分仍以固态存在，在此温度下保温30min，使互溶区达到一定宽度，立即停电降温至200℃，将金属制品取出高温炉即完成全部烧结过程。

在本发明一个较佳实施例中，所述互溶区的宽度为15～20μm。

本发明的有益效果是：本发明一种表面具有高硬度高耐磨蚀性金属制品的制备方法，在金属基体与涂层的界面形成一条狭窄的互溶区，使制备的金属制品表面具有耐磨、耐蚀、耐氧化等各种使用要求的物理化学性能。

附图说明

图1是本发明一种高硬度高耐磨蚀金属制品的制备方法的工艺流程示意图；

图2是所示金属制品互溶区的示意图；

附图中各部件的标记如下：1.基体毛坯，2.互溶区，3.表面硬化合金。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

请参阅图1和图2，本发明实施例包括：

一种表面具有高硬度高耐磨蚀性金属制品的制备方法，其特征在于，其制备方法步骤包括：基体毛坯-表面涂覆-烘干-修形-烧结-验收，所述表面涂覆的原料为表面硬化合金。

在本发明实施例所用的表面硬化合金为Ni62号NiCrBSi四元素型，所用的基体毛坯由结构钢制备而成。

实施例

在由结构钢制备的金属毛坯表面涂覆一层Ni62号NiCrBSi四元素型表面硬化合金，烘干后放入高温熔结炉中，并设置炉内的真空度为30 Pa；为使松香分解挥发不过于激烈以致崩落涂层，将高温炉以5℃/min的升温速度缓慢升温至200℃，松香油开始挥发，继续升温至325℃，此时松香油完全挥发完毕；然后调整高温炉的升温速度为20℃/min快速升温至900℃，此时基体毛坯表面的硬化合金开始有液相出现并趋于烧结，当温度升至1000℃时，越来越多的液相充分熔流并完全浸润待涂基体的表面，同时有一半的涂层合金成分仍以固态存在，在此温度下保温30min，使互溶区达到15～20μm的宽度，立即停电降温至200℃，将金属制品取出高温炉即完成全部烧结过程。对烧结之后的金属制品进行验收。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。