[发明专利]用于研磨应用的表面硬化的产品及其制作工艺有效
申请号: | 201880048249.6 | 申请日: | 2018-07-19 |
公开(公告)号: | CN110944775B | 公开(公告)日: | 2022-11-18 |
发明(设计)人: | R·K·丘吉尔 | 申请(专利权)人: | 爱斯科集团有限责任公司 |
主分类号: | B22F7/04 | 分类号: | B22F7/04;B22F3/12;B32B15/04;B32B33/00 |
代理公司: | 北京市金杜律师事务所 11256 | 代理人: | 苏娟;尹景娟 |
地址: | 美国俄*** | 国省代码: | 暂无信息 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 用于 研磨 应用 表面 硬化 产品 及其 制作 工艺 | ||
一种表面硬化的产品包括基底和粘合至所述基底的硬质复合材料。所述复合材料包含基体合金和作为耐磨材料的碳化硼,所述基体合金包含铜、银、金、铂、或钯中的至少一个和锰。可以通过将熔化的基体合金施加至基底来制作所述表面硬化的产品,其中所述基体合金与耐磨材料结合。所述基体合金包含铜、银、金、铂、或钯中的至少一个和锰。所述耐磨材料包含碳化硼。
技术领域
本发明一般地涉及耐磨产品及其制作工艺。
背景技术
工具和其他产品与磨料接触的表面易于磨损。例如,地面接合工具和矿物加工工具可能具有高磨损率和短使用寿命。
使用许多对金属表面进行硬化的方法可以使它们更加耐磨。材料选择、合金化和热处理为影响工具的硬度和磨损特性提供了最广泛的方法。表层硬化(渗碳、渗氮等)可以提供额外的硬度和耐磨性。利用了耐磨材料的表面硬化可以进一步延长使用寿命。
在大多数类型的表面硬化中,沉积物掺入了某种类型的抗磨损硬质颗粒。也可以通过各种方法进行表面硬化,比如在包含硬质颗粒的材料的层上钎焊,或将硬质颗粒放入模具中并将金属浇铸至或渗入颗粒中。
发明内容
将碳化硼与金属基体一起使用可提供具有成本效益的和/或低密度的表面,以使在研磨环境中易于磨损的产品抗侵蚀。
在一个实施例中,一种表面硬化的产品包括基底和粘合至所述基底的硬质复合材料。所述复合材料包括基体合金和作为耐磨材料的碳化硼,所述基体合金包括铜、银、金、铂、或钯中的至少一个和锰。作为一个示例,所述表面硬化的产品可以是用于土方工程设备的地面接合工具,比如用于挖掘齿的齿顶。
在另一实施例中,一种表面硬化的产品具有基底和硬质复合材料,所述硬质复合材料包括颗粒碳化硼和渗入所述碳化硼中的基体合金,其中所述基体合金包括铜、银、金、铂、或钯中的至少一个和锰。
在另一实施例中,表面硬化的产品具有基底、焊接或钎焊至基底的壳体、和位于基底和壳体之间且粘合至基底和壳体的硬质复合材料,其中,所述复合材料包括碳化硼和基体合金。基体合金包括铜、银、金、铂、或钯中的至少一个和锰。
在另一实施例中,表面硬化的磨损零件包括基底和粘合至所述基底的硬质复合材料。所述复合材料包括渗入有包含铜和锰的金属钎焊合金的碳化硼颗粒。基体合金可以包含15-95%的铜和5-85%的锰。
在另一实施例中,一种表面硬化的磨损零件包括基底和粘合至所述基底的至少一部分的复合材料。所述复合材料包括渗入有铜和锰的合金的碳化硼,其中所述合金的锰沉淀至所述碳化硼的表面。
在另一实施例中,地面接合工具具有基底,所述基底具有工作部分和安装部分,其中所述安装部分包括用于将所述工具安装至土方工程设备的向后方开口的腔室。复合表面硬化材料在所述基底的至少一部分上(例如所述工作部分上)形成涂层。所述复合表面硬化材料包括渗入有铜和锰的合金材料(其熔化温度低于所述工具基底)的碳化硼的硬质颗粒材料。所述金属复合材料被粘合至所述基底,以将所述复合表面硬化材料连接至所述基底,以形成耐磨工具。在一个示例中,在加工期间,壳体被固定至所述基底以包含所述复合材料和熔化基体。所述复合材料被粘合至限定了工具工作表面的最终形状的壳体。在所述基底的表面与所述壳体之间限定了腔室,并且复合表面硬化材料填充所述腔室。
在另一实施例中,表面硬化的磨损零件包括基底、附接至所述基底(例如通过焊接)以限定所述基底与壳体之间的空间的金属壳体、以及填充所述空间并在所述基底的至少一部分上形成涂层的复合材料。所述复合材料包括渗入有基于铜锰的钎焊材料的颗粒碳化硼材料。在一个示例中,所述渗入材料可以粘合至所述基底的表面并粘合至所述壳体。在另一示例中,所述钎焊材料可以是大约66wt.%的铜和34wt.%的锰。
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