[发明专利]金属表面搪瓷层及其界面处理技术和应用

说明书

技术领域：

本发明涉及一种金属表面搪瓷的界面处理技术。

背景技术：

目前，搪瓷管、搪瓷钢板、搪瓷热交换器、散热器等金属材料基体搪瓷制品，具有优异的耐磨、耐腐蚀、耐高温性能。但这些制品的搪瓷层结合强度不高，搪瓷层在冲击作用下容易脱落，严重影响了搪瓷层性能的发挥。因此提高搪瓷层与金属基体材料的结合强度，是获得优异金属搪瓷制品性能的关键。

目前，金属基体表面搪瓷制品烧结只局限于小尺寸、重量轻的零件。一般市采用煤炭、焦碳、电阻炉烧结工艺。对于超重、超长度的制品无法烧结，因搪瓷制品重量、长度超出一定范围，烧结炉空间受到限制，而且装炉难度大。形状复杂制品在850℃--1100℃高温状态易变形。金属搪瓷烧结温度高、时间短，一般只能在3-8分钟完成，采用传统烧结工艺难易实现，而且成本高。

发明内容：

本发明的目的是提供一种提高搪瓷层与金属基体界面结合强度的金属表面搪瓷的界面处理技术。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

金属表面搪瓷的界面处理技术，其组成包括：表面处理、搪瓷处理，所述的表面处理是采用电弧喷涂或氧乙炔喷涂对金属材料制品表面进行处理，所述的搪瓷处理采用电感应加热方法高温烧结，温度范围为850℃--1100℃，烧结时间为3-8分钟。

金属表面搪瓷层，其组成包括：热喷涂涂层、搪瓷层，所述的金属基体与所述的搪瓷层之间具有热喷涂涂层，所述的热喷涂涂层包括镍基层和铁基层。

所述的金属表面搪瓷层，所述的镍基层材料包括Cr、B、Si、C、Fe，其中所述的Cr的含量为15-18％，所述的B的含量为3.5-4.5％，所述的Si的含量为3.5-4.5％，所述的C的含量为0.8-1.2％，所述的Fe的含量为13-15％，所述的铁基层材料包括Cr、Ni、Ti、C，其中所述的Cr的含量为18-25％，所述的Ni的含量为8-11％，所述的Ti的含量为0.8-1.5％，所述的C的含量为0.01-1％。

对于搪瓷层和热喷涂涂层采用一种电感应加热方法在金属表面搪瓷的界面处理技术的应用。

这个技术方案有以下有益效果：

1.本发明处理的搪瓷层与金属基体的结合度高、耐冲击，其结合强度远远高于传统搪瓷涂层，可达传统搪瓷结合强度5倍以上。

2.本发明中电感应加热工艺方法，能使金属搪瓷制品实现超长尺寸、超重量、形状复杂零件烧结，解决了传统工艺方法无法解决的问题，扩大了搪瓷制品的使用范围。

3.本发明的金属表面搪瓷层由金属基体、热喷涂涂层及搪瓷层构成，耐冲击、耐磨损、耐腐蚀，在600℃高温下具有优异的耐酸碱腐蚀性能，耐高温气体冲蚀。

附图说明：

附图1是本发明金属管外表面的搪瓷示意图。

附图2是本发明金属管内表面的搪瓷示意图。

附图3是本发明金属表面搪瓷的示意图。

附图4是本发明金属表面搪瓷烧结示意图。

附图1-3中1搪瓷层、2热喷涂涂层、3金属基体。

本发明的具体实施方式：

实施例1：

金属表面搪瓷的界面处理技术，其组成包括：表面处理、搪瓷处理，所述的表面处理是采用电弧喷涂或氧乙炔喷涂对金属材料制品表面进行处理，所述的搪瓷处理采用电感应加热方法高温烧结，温度范围为850℃--1100℃，烧结时间为3-8分钟。

实施例2：

采用电弧喷涂或氧乙炔喷涂对金属材料制品表面进行喷涂处理，获得具有一定粗糙度的金属涂层，然后在该涂层的表面在进行搪瓷处理，形成具有一定梯度的金属基体-热喷涂涂层---搪瓷层的复合涂层。

金属基体经过热喷涂涂层、搪瓷层处理后形成复合涂层，需要经过850℃--1100℃高温烧结。采用电感应加热工艺方法完成烧结。

其中金属搪瓷制品是圆柱体，直径为30mm-1000mm，长度为1m-12m。并在各种几何形状复杂局部进行烧结。

实施例3：

金属表面搪瓷层，其组成包括：热喷涂涂层、搪瓷层，所述的金属基体与所述的搪瓷层之间具有热喷涂涂层，所述的热喷涂涂层包括镍基层和铁基层。

所述的金属表面搪瓷层，所述的镍基层材料包括Cr、B、Si、C、Fe，其中所述的Cr的含量为15％，所述的B的含量为3.5％，所述的Si的含量为3.5％，所述的C的含量为0.8％，所述的Fe的含量为13％，所述的铁基层材料包括Cr、Ni、Ti、C，其中所述的Cr的含量为18％，所述的Ni的含量为8％，所述的Ti的含量为0.8％，所述的C的含量为0.01％。

实施例4：