[发明专利]一种斗齿表面耐磨涂层的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及耐磨材料技术领域，具体涉及一种斗齿表面耐磨涂层的制备方法。

背景技术

斗齿是挖掘机的重要部件，其在工作过程中直接与矿石、砂土、岩石等物料接触既承受较强烈的冲击，又承受弯矩作用，斗齿尖部收到较强烈的冲击磨料磨损，使其表面常出现各式切削犁沟、变形，造成表面磨损或脱落。因此理想的挖掘机斗齿材料表面应具有高的硬度和耐磨性，基体具有高的强度、高的韧性，这是单一的材料难以同时达到的。目前国内斗齿大多用高锰钢制造，也有用合金钢制造。一般斗齿主要由于表面硬度低，导致耐磨性差而磨损，部分因为心部韧性不足，在受到一定冲击时而发生脆断，因此，斗齿需要频繁更换，频繁更换的结果不仅造成材料的巨大浪费，而且影响了生产进度。

目前，在基体表面制备耐磨涂层的方法有很多，中国专利申请号201310310128.3介绍了一种等离子熔覆梯度耐磨层及制备工艺，采用内熔覆层和外熔覆层合金粉末，在基体表面制备梯度耐磨熔覆层，实现了金相组织从外熔覆层表面至熔合线的梯度变化，梯度熔覆层具有单一熔覆层所无法比拟的优点，是陶瓷熔覆层与冶金基体间的最佳性能匹配，其硬度从外熔覆层至基体热影响区的分布曲线呈阶梯状缓慢下降，耐冲击性能大大提高。但是该技术制备工艺复杂，不易实施和大规模应用。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种斗齿表面耐磨涂层的制备方法，该方法可以有效地提高斗齿的耐磨性能以及韧性，提高斗齿的有效使用寿命。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种斗齿表面耐磨涂层的制备方法，包括以下步骤：

1).制备涂层粉末：采用气雾法制备非晶合金粉末，所述粉末由以下重量份的原料混合制成：Cr10-17％，Mo5-12％，Ni10-13％，C2-7％，B2-2.5％，Si3-5％，W3-5％，V2-2.5％，铁余量；

2).除油除锈：对斗齿表面进行净化、粗化预处理工艺；

3).喷覆涂层：采用超音速火焰喷涂步骤1)中制备的涂层粉末于已预处理过的斗齿表面，每次涂层厚度50μm-100μm，冷却后再次进行覆盖喷涂，喷涂3-4次；

4).涂层修整：采用压缩气体对耐磨涂层的斗齿受热面进行清灰处理，保持涂层表面的清洁干燥，再对涂层表面进行喷砂处理。

优选地，所述步骤2)中净化步骤为采用丙醇或汽油清洗斗齿表面的污垢。

优选地，所述步骤2)中粗化步骤为喷砂粗化处理，选用粒度为10-15目的石英砂，在压强为0.7Mpa的条件下进行喷砂粗化。

优选地，所述步骤3)中超音速火焰喷涂工艺参数为：氧气流量500-600L/min、煤油流量0.5-0.6L/min、送粉速度20-30g/min、喷涂距离200-300mm，基材温度控制在250℃以下。

优选地，所述步骤4)中喷砂处理先采用直径0.5-1mm的金刚石沙粒在0.1-0.3MPa下喷砂去除涂层表面的弱结合颗粒，再使用0.1-0.3mm的金刚石沙粒在0.3-0.6MPa下喷砂使其涂层致密。

有益效果：本发明制得的涂层较薄，结构致密，与斗齿表面结合强度高且涂层表面光滑，成形性好，喷层厚度易控制，效率高；涂层材料成分中的W，Si，C等在喷涂的过程中生成耐磨性能好、硬度高的WC，SiC等硬质相，提高了涂层材料的耐磨性，过渡金属V则增强了涂层材料的韧性，并且喷涂材料主要成分Fe的存在更利于涂层与基体间的结合，能够保证良好的导热性能；本发明的工艺线路简洁，成本较低，实施方便，提高了斗齿的有效使用寿命，可实现工业化的推广应用。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

一种斗齿表面耐磨涂层的制备方法，包括以下步骤：

1).制备涂层粉末：采用气雾法制备非晶合金粉末，所述粉末由以下重量份的原料混合制成：Cr10％，Mo5％，Ni13％，C7％，B2.5％，Si5％，W5％，V2.5％，铁余量；

2).除油除锈：对斗齿表面进行净化、粗化预处理工艺；

3).喷覆涂层：采用超音速火焰喷涂步骤1)中制备的涂层粉末于已预处理过的斗齿表面，每次涂层厚度50μm-100μm，冷却后再次进行覆盖喷涂，喷涂3-4次；