[发明专利]一种金属表面机械辅助电热合金化的制备方法

摘要

本发明涉及一种金属表面机械辅助电热合金化的制备方法，步骤如下步骤一、待合金化金属工件基体预处理；步骤二、电热合金化电极制备；步骤三、电热合金化设备组装；步骤四、电热合金化制备；步骤五、合金化金属工件基体的磨削及抛光；本发明具有制备的合金化层致密均匀，无脆性陶瓷、氮化物、氧化物等物质形成，合金化层与基体之间为冶金结合、无明显界面，强化层质量高；合金元素的选择范围广，本发明金属丝束加工技术难度小、成本更加低廉；本发明对工件的形状、精度无特殊要求，适用性强；且操作简单、易行，加工效率高，能够用于大面积、复杂工件的表面强化处理；设备简单一次投入小、维护成本低，加工成本低廉。

主权项

一种金属表面机械辅助电热合金化的制备方法，其特征在于，步骤如下：步骤一、待合金化金属工件基体预处理：去除待合金化金属工件基体表面的油污、氧化皮、加工硬化层，待用；步骤二、电热合金化电极制备：选用欲与金属基体表面合金化的低熔点或低导热系数金属材料，加工成超细纤维/丝束，将该超细纤维/丝束紧固在金属刷体表面，制成带有合金化元素超细纤维/丝束的刷子，作为电热合金化电极材料，待用；步骤三、电热合金化设备组装：将步骤二准备的刷子固定在高频震动器上或者固定在高速运动电机上，并在垂直待合金化金属工件基体表面方向持续施加一定的压力，以确保刷子的超细纤维/丝束合金材料与步骤一准备的金属工件基体表面始终保持紧密接触，而且将刷子与直/交流电源负极连接，电源正极与金属工件基体连接，完成电热合金化制备前的设备组装；步骤四、电热合金化制备：启动高频震动器或者高速旋转电机，使带有合金化元素超细纤维/丝束的刷子与待合金化金属工件基体两者之间处于高速的相对运动状态，即两者形成高速、高压的摩擦过程；高频往复运动或高速旋转开始的同时，接通强流直/交流电，开始合金化材料向待合金化金属工件基体的熔合/转移、扩散，持续通电高频往复运动或高速旋转一段时间，进行反复的熔合/粘着转移、扩散达到金属工件基体接触面深层合金化，获得理想的合金化强化层；步骤五、合金化金属工件基体的磨削及抛光：在获得步骤四理想的合金化强化层后，切断供给强流直/交流电，继续让高频震动器或者高速旋转电机带动带有合金化元素超细纤维/丝束的刷子与步骤四的金属工件基体高速的相对运动一段时间，完成金属工件基体的磨削及抛光。