[发明专利]一种氮化钛增强铁基复合材料表面层及其加工方法

权利要求书

1.一种氮化钛增强铁基复合材料表面层，其特征在于：增强相为氮化钛，氮化钛以“原位生长”形式在钢基体中长大，呈枝晶和颗粒形状，分布均匀，与钢基体为冶金结合。

2.一种氮化钛增强铁基复合材料表面层的加工方法，其特征在于：在钢基体表面预敷一层纯钛粉末，采用氮气与氩气作为反应及保护气体，用氩弧焊机获得氮电弧，采用不同的电弧电流及焊枪行走速度，对钢基体表面进行预敷钛粉氮电弧熔覆处理，以形成与基体结合良好的TiN增强铁基复合材料表面层。

3.根据权利要求2所述的加工方法，包括以下主要工艺步骤如下：

1)对钢基体需处理的部位进行表面清理，去除氧化物和油污；

2)在钢基体表面预敷一层纯钛粉末，纯钛粉粒度为200-300目，采用水玻璃溶液为粘接剂，涂敷后压实压平，涂敷厚度为0.5-1.0mm；

3)放置24h后放入烘干箱，加热到150℃保温2h，断电冷却至室温后，准备进行熔覆；

4)用氩弧焊枪对工件进行电弧熔覆处理，行走速度为2-5mm/s，电弧电流为140-240A，控制每道间的搭接量约为30％，使氮电弧熔覆表面层组织性能均匀，表面平整；

5)使用气体混合配比器控制N₂与Ar的比例，调节电弧气氛中氮气分压，混合气体的总流量为10L/min；

6)对钢基体进行预敷钛粉氮电弧熔覆处理后，可以获得厚度为1-2mm的TiN增强铁基复合材料表面层，TiN增强相呈枝晶和颗粒状，在钢基体中分布均匀，表面硬度达到HV760-840。