[发明专利]钢铁工件弧形表面多元多尺度增强层的制备方法

权利要求书

1.钢铁工件弧形表面多元多尺度增强层的制备方法，其特征在于，包括：对基体进行化学抛光和渗碳处理，将铌箔包覆在钢铁工件弧形表面，外侧包覆石墨纸，形成预制体，将预制体放入复合式分段热压模具中，然后将复合式分段热压模具连同预制体一起放入真空快速热压烧结炉中，将炉温升高至950℃—1050℃保温1h—8h，再随炉冷却，即在钢铁工件弧形表面制得多元多尺度NbC-Fe增强层。

2.根据权利要求1所述的钢铁工件弧形表面多元多尺度增强层的制备方法，其特征在于，所述复合式分段热压模具包括圆筒状内模(1)，内模(1)外侧套设有外模(2)，内模(1)由四个弧形瓣模(4)拼接组成。

3.根据权利要求2所述的钢铁工件弧形表面多元多尺度增强层的制备方法，其特征在于，所述复合式分段热压模具中部开设有测温孔(3)。

4.根据权利要求2所述的钢铁工件弧形表面多元多尺度增强层的制备方法，其特征在于，所述钢铁工件为圆柱状工件时，先利用铌箔完全包裹圆柱工件弧面，再包覆石墨纸形成预制体放入内模(1)，最后连同内模(1)放入外模(2)中。

5.根据权利要求2所述的钢铁工件弧形表面多元多尺度增强层的制备方法，其特征在于，所述钢铁工件为环状工件时，利用耐火纸、铌箔由内向外一次包裹在工件内孔填充块外表面，再将包覆好的工件内孔填充块放入工件内孔中，使工件内孔填充块表面的铌箔与工件内孔表面贴合，最后在整体外侧包覆石墨纸，形成预制体，放入外模(2)中。

6.根据权利要求4或5所述的钢铁工件弧形表面多元多尺度增强层的制备方法，其特征在于，将所述预制体放入外模(2)中，预制体轴向两侧放置有压头。

7.根据权利要求1所述的钢铁工件弧形表面多元多尺度增强层的制备方法，其特征在于，将所述复合式分段热压模具放入真空快速热压烧结炉中，先对炉内抽真空使真空度低于0.1Pa，同时保证模具两侧压力为35MPa-40MPa，再将炉温升高。

8.根据权利要求5所述的钢铁工件弧形表面多元多尺度增强层的制备方法，其特征在于，将所述复合式分段热压模具放入真空快速热压烧结炉中，将炉温升高至950℃-1050℃保温1h-8h，随后采用四段式降温法降温，样品随炉冷却至780-800℃保温20-40min，随后随炉冷却至580-600℃保温15-25min，随后随炉冷却至400-450℃保温10-20min，随后随炉冷却至200-300℃保温5-15min，最后随炉冷却至室温，即在钢铁工件弧形表面制得多元多尺度NbC-Fe增强层。

9.根据权利要求8所述的钢铁工件弧形表面多元多尺度增强层的制备方法，其特征在于，随炉冷却至室温后，取出复合式分段热压模具，进行脱模处理，剥去外层石墨纸，对外层未参与反应的铌箔残余进行金相打磨处理并抛光。

10.根据权利要求1所述的钢铁工件弧形表面多元多尺度增强层的制备方法，其特征在于，基体为GCr15。