[发明专利]铸件表面合金化工艺及材料

说明书

本发明铸件表面合金化工艺及材料属于铸造工艺及材料。

铸件中许多零部件的表面要求耐磨损，而整体铸件全部用耐磨材料又造成材料浪费，提高产品成本。近些年来，铸件表面合金化工艺在国内外有一些发展，其特点是工艺简便、成本低廉，目前主要有两种工艺方法：一是“机械吸附法”，即采用真空技术将合金粉末吸附在铸型的某一部位，浇入母材金属，形成复合材料[1.2]，这种方法的特点是不用粘结剂，最大限度的减少了夹渣、气孔等缺陷，但合金颗粒容易被金属液冲散，造成表面硬化不均，内部出现硬点，因此要求铸造工艺、浇注温度十分严格，而且要一套真空装置，这种方法形成的表面合金层相对很薄。另一种方法是“合金膏剂涂敷法”即用有机或无机粘结剂将合金粉末调成糊状混合物，涂敷在铸型的某一表面，浇注母材金属后在铸件表面形成合金层，其中粘结剂或熔剂在国内外不断有新的研究[3-6]，但至今为止，在消除气孔、夹渣，提高工艺稳定性方面，仍未见到突破性进展。

和本发明接近的现有技术文件有：

（1）K.G.Davis，J.G.Magny“Cast-In-Place  Hardfacing”Trans.AFS.Vol89（1981）385-402

（2）、纪嘉林、仇建平、王华明“钢铸件铬系合金耐磨表面合金化研究”，西安交通大学学报（1987）Vol21  No625-35。

（3）、渡边贞四郎“金属被覆铸造法”《铸物》1983No645-51。

（4）、王琥等“铸铁件的表层合金化”中国铸造学会铸铁及熔炼学组第一次学术会论文。

（5）、特许公报JP60-221166。

（6）、特许公报JP60-223654。

本发明在分析了上述工艺基础上，提出了一种新的铸件表面合金化工艺，本发明的目的是：不用粘结剂，采用高压成型技术制备合金粉末预制块，最大限度的减少了铸件夹渣、气孔等缺陷，也克服了现有技术中硬化不均的缺点，不需要真空装置等，成本低，而且可提高工艺稳定性。

本发明所提出的铸件表面合金化工艺可制成在良好强韧性母材的铸件表面形成厚度5-10mm性能类似于钢结硬质合金的硬化层的复合材料，可做中、小型冲压模具的材料，节约优质原材料，同时提高模具寿命，对其它表面要求耐磨损的整体铸件也可采用本工艺，节材、节能，提高寿命。

本发明的内容：本发明不需用粘结剂，采用高压成型技术制备合金粉末预制块。

（Ⅰ）、用高碳化钨合金粉末为表面材料，以廉价40Cr钢或奥贝球铁为母材，材料成份如下：

（1）、合金粉末成分（重量%）：