[发明专利]冷等静压结合真空消失模制备金属基SHS耐磨涂层的方法有效
| 申请号： | 201810327897.7 | 申请日： | 2018-04-12 |
| 公开（公告）号： | CN108380818B | 公开（公告）日： | 2020-01-14 |
| 发明（设计）人： | 杨芳;秦乾;郭志猛;隋延力;张策;芦博昕;邵艳茹;李沛;陆天行 | 申请（专利权）人： | 北京科技大学 |
| 主分类号： | B22C9/04 | 分类号： | B22C9/04;B22D27/15;C23C26/00;B22F3/04 |
| 代理公司： | 11237 北京市广友专利事务所有限责任公司 | 代理人： | 张仲波 |
| 地址： | 100083*** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | 一种冷等静压结合真空消失模制备金属基SHS耐磨涂层的方法，属于金属基复合材料制备技术领域。本发明采用冷等静压技术制备涂层坯块，将其代替传统手工涂覆涂层，并采用PR溶液替代传统的PVA水溶液，结合真空消失模铸造及自蔓延高温合成技术，实现耐磨涂层与金属铸件材料的同步制备。采用冷等静压技术制备的涂层坯块形状尺寸不受限制，密度均匀一致，同时大幅度提高了其致密度，从而能够减少浇铸时基体金属液的浸入，增加涂层强化相的比例，使涂层硬度、耐磨性大大提高；此外，PR溶液既可作为冷等压制过程中的粘结剂，也是自蔓延过程中的助燃剂。具有操作简单、生产效率高、产品精度高、形状可复杂化、涂层性能更加优异等优点。 | ||
| 搜索关键词： | 制备 冷等静压 耐磨涂层 真空消失模 金属基 坯块 金属基复合材料 真空消失模铸造 自蔓延高温合成 制备技术领域 基体金属液 耐磨性 浸入 金属铸件 密度均匀 生产效率 涂层强化 涂层硬度 涂覆涂层 传统的 受限制 粘结剂 助燃剂 自蔓延 浇铸 压制 替代 | ||
【主权项】：
1.一种冷等静压结合真空消失模制备金属基SHS耐磨涂层的方法，其特征在于：将冷等静压与真空消失模铸造、自蔓延高温合成(SHS)技术相结合，实现耐磨涂层与金属铸件材料的同步制备，具体步骤如下：/n(1)塑料泡沫制备：按照图纸尺寸要求，在发泡机中制备满足尺寸要求的聚苯乙烯泡沫塑料模具；/n(2)冷等静压模具制备：利用硬纸板制成一定形状尺寸的外壳，将硅胶注入，待其固化后得到可用于冷等静压的模具；/n(3)涂层体系制备：按照SHS反应Ti+C＝TiC进行配料，遵循反应式计量数配比，按质量分数配比，再加入3％-10％的PR溶液，并进行球磨混料，球料比2：1，混合1-6h，得到混合粉末；/n(4)冷等静压：将步骤(3)中混合粉末装入步骤(2)中的模具，压实后进行冷等静压，压力100-180MPa，保压时间15-60s，卸压取出并脱模得到涂层坯块；/n(5)涂覆与干燥：将步骤(4)中的涂层坯块粘在步骤(1)中的塑料泡沫表面，在烘箱中40-80℃干燥2-12h；/n(6)挂涂料与埋砂：在步骤(5)中干燥后的涂层坯块与塑料泡沫的整体表面涂挂耐火防粘砂涂料，在40-80℃烘干5-24h后埋入砂箱，真空泵抽至真空度0.01-0.08MPa；/n(7)合金熔炼与浇铸：在中频感应电炉中熔炼金属液，除渣除气后浇铸，并利用浇铸金属液的高温引发涂层合金粉的SHS反应；/n(8)卸真空冷却：铸件冷却一定时间后关闭真空泵，冷却至室温后出箱进行表面清理，得到表面生成耐磨涂层的金属铸件材料；/n步骤(2)中所述的冷等静压模具利用硅胶制成，厚度为1mm-5mm；/n步骤(3)所述的PR溶液为聚四氟乙烯(PTFE)和橡胶汽油的混合溶液，质量配比为1:2-1:10；/n步骤(8)中所述耐磨涂层的主要成分为TiC。/n
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