[发明专利]一种颗粒增强铁基超耐磨斗齿的制备方法

摘要

本发明公开了一种颗粒增强铁基超耐磨斗齿的制备方法，斗齿在表面或局部原位合成TiC+VC双相增强颗粒硬质合金涂层。并在此基础上，根据斗齿的受力特征和作业对象的特性，通过调整TiC+VC的分布形式，获得用于不同施工工况的超耐磨斗齿。本发明制备的超耐磨斗齿，即保持了表面的高硬度、高耐磨性能，同时具有金属基体的高韧性和高延展性。 1

主权项

1.一种颗粒增强铁基超耐磨斗齿的制备方法，其特征在于：采用钛粉、钒铁粉、石墨粉和金属粉末为合成原料，包括以下步骤：

1) 钛粉：粉末粒度：1~15μm，纯度≥99.8wt%；钒铁粉：粉末粒度：1~15μm， 20~70wt%V；石墨粉：粉末粒度1~20μm，纯度≥99.7wt%；金属粉末：粉末粒度：1~200μm；钛粉、钒铁粉、石墨粉和金属粉末按质量比：15~50%：7.5~30%：5~25%：5~20%；

2）制备SHS粉末膏剂：将上述配好的原料在球磨机中进行球磨得混合粉末；

在混合均匀的粉末内加入粘结剂，研磨1~2h，制成SHS粉末膏剂；

3）涂覆并烘干：将SHS粉末膏剂均匀涂覆在铸件模型的特定位置上，或将SHS膏剂压制成膏块，粘结到铸件模型工作表面上；将涂覆好SHS粉末膏剂的铸件进行烘干，烘干温度为50~70℃，烘干时间为10~20h；在铸件外表面涂覆一定厚度的防粘砂涂料，将涂覆好防粘砂涂料的铸件模型再次烘干；

4）浇注钢液：在中频感应电炉中熔炼钢液，采用真空消失模铸造浇注成型，真空度为0.05~0.08MPa；高温钢液引发高温自蔓延合成反应，Ti+C=TiC，V+C=VC，生成TiC+VC双相颗粒增强相层；

5)铸件最后进行热处理或铸造余热水韧处理，冷却到室温后进行表面清理、打磨，即得到整体表面或局部自蔓延高温合成TiC、VC双相硬质合金涂层的斗齿。

2.根据权利要求1所述的颗粒增强铁基超耐磨斗齿的制备方法，其特征在于：金属粉末组分质量比为：Ni：10~60%，Cr:5~30%， Mo:30~60%，B:2~5%，其余为Fe。

3.根据权利要求1所述的颗粒增强铁基超耐磨斗齿的制备方法，其特征在于：所述球磨时间为15~24h；球料比为 6:1，球磨转速200r/min。

4.根据权利要求1所述的颗粒增强铁基超耐磨斗齿的制备方法，其特征在于：粘结剂为8%聚乙烯醇饱和水溶液或5~7%汽油橡胶溶液。

5.根据权利要求1所述的颗粒增强铁基超耐磨斗齿的制备方法，其特征在于：粘结剂与混合粉末的质量比为1:10~1:50。

6.根据权利要求1所述的颗粒增强铁基超耐磨斗齿的制备方法，其特征在于：涂覆方法采用喷涂或刷涂的方式。

7.根据权利要求1所述的颗粒增强铁基超耐磨斗齿的制备方法，其特征在于：钢液选用高锰钢、中低合金钢。

8.根据权利要求1所述的颗粒增强铁基超耐磨斗齿的制备方法，其特征在于： TiC+VC双相颗粒增强相的厚度达到3~15mm；耐磨涂层达到55~70HRC。

9.一种颗粒增强铁基超耐磨斗齿，其特征在于：采用权利要求1‑8任一项所述的颗粒增强铁基超耐磨斗齿的制备方法制得。