[发明专利]一种定向强化凝固纳米合金碳化物及其加固方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种复合纳米碳化物，特别涉及一种定向强化凝固纳米合金碳化物及其 加固方法。

背景技术

现有的凝固成型技术已经较为成熟，采用定向强化凝固技术可以生产具有优良的抗磨损、抗热、抗冲击、抗腐蚀性能、较长的疲劳寿命、较好的蠕变抗力等多种优良性能的铸件。定向强化凝固技术在航空航天、化工、冶金矿山等多个领域都有着广泛的应用。在大型设备的零部件中，往往零件的局部耐磨损性，耐热性，耐腐蚀性、影响甚至决定零件整体的使用寿命，如果能够增强这些易损部位的耐磨损耐热，耐腐蚀性能，势必能有效延长零件的使用寿命，从而提高设备的使用寿命。复合碳化物材料的韧性较差，远远不及铸铁、铸钢等金属材料的韧性，但复合碳化物材料的耐磨损性，耐热性，耐腐蚀性能却远远高于其它材料，例如，碳化钨的耐磨损性是一般材料的几十倍。如果能将复合碳化物材料合理引入其它材料制成的零部件的易损部位中，而易损部位占零件整体的比例极其微小，从而能够确保用最少的材料仅仅加强这些易损部位的耐磨损性，耐热性，耐腐蚀性，又不影响零部件本身的性能如零部件本身的韧性等，以期大大提高零部件的使用寿命，将会拥有广阔的应用前景。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种定向强化凝固纳米合金碳化物及其 加固方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案为：

一种定向强化凝固纳米合金碳化物，包括：按重量百分比计， VC5%-15%，TiC 5%-16%，Cu 2%-5% ，WC余。

进一步，上述的定向强化凝固纳米合金碳化物，还包括纳米CrN 20%-30%。

进一步，上述的定向强化凝固纳米合金碳化物，还包括纳米Co 10%-20%。

进一步，上述的定向强化凝固纳米合金碳化物，还包括纳米Ni10%-20%。

一种定向强化凝固纳米合金碳化物的加固方法，包括如下步骤： 在900-1800℃下，将定向强化凝固纳米合金碳化物渗透到铸件（如衬板等）的局部易损部位（如衬板的工作面），然后进行冷却成型。

本发明的有益效果在于：

（1）本发明的定向强化凝固纳米合金碳化物能够极大地提高铸件的耐磨性，使得铸件的使用寿命提高5-10倍。

（2）本发明的定向强化凝固纳米合金碳化物只用于加固局部易损部位，用量少，既不浪费材料，又能大大提高局部易损部位的耐磨损性能，同时，由于局部易损部位占零件整体的比例极其小，能够保证在提高局部易损部位的耐磨损性能的同时又不影响零件的整体性能。

（3）本发明的材料虽然较为昂贵，但其在加固过程中只用于局部易损部位，用材极少，却能大大提高产品的使用寿命，能够真正做到节能降耗。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步详细说明，但本发明并不限于此。

实施例1

本实施例的定向强化凝固纳米合金碳化物包括：按重量百分比计，VC15%， TiC 8%， Cu 2%，WC余。

将上述的定向强化凝固纳米合金碳化物在900℃下，渗透到衬板的工作面，然后冷却成型。

    加固后的衬板的使用寿命比加固前提高近5倍。

实施例2

本实施例的定向强化凝固纳米合金碳化物包括：按重量百分比计，VC10%， TiC 16%，Cu5%，WC余。

将上述的定向强化凝固纳米合金碳化物在1800℃下，渗透到衬板的工作面，然后冷却成型。

     加固后的衬板的使用寿命比加固前提高近6倍。

实施例3

本实施例的定向强化凝固纳米合金碳化物包括：按重量百分比计，VC5%， TiC 10%， Cu 3%，WC余。

将上述的定向强化凝固纳米合金碳化物在1100℃下，渗透到衬板的工作面，然后冷却成型。

    加固后的衬板的使用寿命比加固前提高近6倍。

实施例4

本实施例的定向强化凝固纳米合金碳化物包括：按重量百分比计，VC12%， TiC 12%， Cu 4%，WC余。

将上述的定向强化凝固纳米合金碳化物在1200℃下，渗透到衬板的工作面，然后冷却成型。

    加固后的衬板的使用寿命比加固前提高近6倍。

实施例5

本实施例的定向强化凝固纳米合金碳化物包括：按重量百分比计，VC15%， TiC 5%， Cu 3%，WC余。

将上述的定向强化凝固纳米合金碳化物在1500℃下，渗透到衬板的工作面，然后冷却成型。