[发明专利]三元硼化物强化铁基耐磨涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种三元硼化物强化铁基耐磨涂层的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)三元硼化物粉末的制备：分别称取TiO₂粉末、Cr₂O₃粉末、B₄C粉末、C粉和Fe粉，混合得到混合粉末1，向混合粉末1中加入水溶性有机胶和纯净水；经过球磨混料、喷雾造粒、反应烧结制备得到含Cr_0.1～0.9Ti_0.1～0.9B₂的三元硼化物粉末；反应烧结制度为：Ar保护，控制温度在1200～1500℃，保温时间2h，随炉冷却；(2)Q235钢基体的表面处理：首先用刚玉砂轮机对Q235钢基体进行打磨，去除表面的锈迹并增加表面的粗糙度，然后用砂纸打磨平整，用酒精擦拭干净并吹干；

(3)感应熔覆预涂层的制备：将步骤(1)制备的三元硼化物粉末和自溶合金粉末混合得到合金粉末，向所述合金粉末中加入水玻璃和去离子水调制成糊状涂覆于所述钢基体表面，形成一层预置涂层；

(4)采用感应熔覆设备加热所述预置涂层，使所述预置涂层以及部分Q235钢熔化形成熔池并发生冶金反应，形成所述三元硼化物强化铁基耐磨涂层；

所述水溶性有机胶为聚乙烯醇、羧甲基纤维素、阿拉伯树胶、糊精中的一种或多种。

2.根据权利要求1所述的三元硼化物强化铁基耐磨涂层的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中水溶性有机胶的加入量为混合粉末1的0.5～1.5wt％，纯净水的加入量是1kg混合粉末1中加入1～1.5L的纯净水。

3.根据权利要求2所述的三元硼化物强化铁基耐磨涂层的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)的球磨混料中球磨机的转速为100～500r/min，球磨时间1～5h。

4.根据权利要求1所述的三元硼化物强化铁基耐磨涂层的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中所制备的三元硼化物粉末粒径为10～150μm。

5.根据权利要求1所述的三元硼化物强化铁基耐磨涂层的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中三元硼化物与自溶合金粉末的质量比为1～30:70～99。

6.根据权利要求1所述的三元硼化物强化铁基耐磨涂层的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中水玻璃的加入量占合金粉末的1～9wt％；去离子水的加入量占合金粉末的5～15wt％。

7.根据权利要求1所述的三元硼化物强化铁基耐磨涂层的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中预置涂层的厚度为0.5mm～5mm。

8.根据权利要求1所述的三元硼化物强化铁基耐磨涂层的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中感应熔覆设备为高频感应加热设备，所用的加热电流为500～700A，感应线圈与试样的距离为0.5mm～5mm。