專(zhuān)利名稱(chēng)：一種低合金結(jié)構(gòu)鋼表面復(fù)合陶瓷顆粒增強(qiáng)層的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種金屬陶瓷復(fù)合材料的制備方法，具體的說(shuō)是一種低合金結(jié)構(gòu)鋼表面復(fù)合陶瓷顆粒增強(qiáng)層的制備方法。
背景技術(shù)：
金屬材料具有良好的韌性，但硬度、耐磨性、耐高溫性能不如陶瓷材料,而陶瓷材料的脆性較大限制了它的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)上述不足之處提供一種低合金結(jié)構(gòu)鋼表面復(fù)合陶瓷顆粒 增強(qiáng)層的制備方法，通過(guò)在廉價(jià)的低合金結(jié)構(gòu)鋼表面生成具有高硬度和耐磨損的陶瓷顆粒，形成陶瓷顆粒增強(qiáng)鋼基復(fù)合層，既可保持鋼基體較好的韌性和塑性，又可使表面具有陶瓷的高硬度、耐高溫、耐沖刷和優(yōu)異的抗酸堿腐蝕性能，提高鋼在承受高溫、介質(zhì)腐蝕及固態(tài)顆粒沖刷等惡劣環(huán)境的運(yùn)行能力。該方法制備的復(fù)合陶瓷顆粒增強(qiáng)層具有陶瓷顆粒細(xì)小、分布均勻，增強(qiáng)層硬度高、耐磨損、耐高溫且與低合金結(jié)構(gòu)鋼基體結(jié)合性好的優(yōu)點(diǎn)。一種低合金結(jié)構(gòu)鋼表面復(fù)合陶瓷顆粒增強(qiáng)層的制備方法是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種低合金結(jié)構(gòu)鋼表面復(fù)合陶瓷顆粒增強(qiáng)層的制備方法包括如下步驟
1)對(duì)低合金結(jié)構(gòu)鋼板表面進(jìn)行打磨至露出銀白色金屬光澤，除去鋼表面的氧化膜，并用丙酮擦拭清洗鋼板表面；
2)將金屬鋯粉、硼鐵粉和SiC陶瓷粉，按質(zhì)量比1:0.88 I. 48:0. 22 O. 88的比例在拌合機(jī)中進(jìn)行充分混合均勻，制成金屬陶瓷混合粉末；
3)將粘結(jié)劑、去離水以及步驟2)中得到的金屬陶瓷混合粉末，按質(zhì)量比為O. 05:0.35:1的比例，在研缽中進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，制成金屬陶瓷混合粉末糊?br> 4)將步驟3)中制得的金屬陶瓷混合粉末糊，用刷子均勻的涂在步驟I)中打磨、擦拭干凈的鋼板的表面上，涂敷厚度為I. O I. 2 _，并在室溫放置4 6小時(shí)，進(jìn)行干燥，然后放入150°C烘干箱烘干10 12小時(shí)，得到預(yù)置金屬陶瓷混合粉末的鋼板；
5)將步驟4)制得的預(yù)置金屬陶瓷混合粉末的鋼板，利用鎢極氬弧熔敷的方法進(jìn)行熔覆，熔覆電流為130A 145A，熔覆速度為8m/h，電弧電壓為18 20V ;在電弧熱的作用下，預(yù)置金屬陶瓷混合粉末的鋼板表面的金屬陶瓷粉末發(fā)生冶金反應(yīng)，在預(yù)置金屬陶瓷混合粉末的鋼板表面生成以ZrB2-SiC為主的復(fù)合陶瓷顆粒增強(qiáng)層。步驟2)中所述的金屬鋯粉粒度為74 μ m,所述的SiC陶瓷粉的粒度為61 μ m。所述的低合金結(jié)構(gòu)鋼采用16Mn鋼；所述的粘結(jié)劑采用水玻璃；所述的硼鐵粉采用FeB20C0. 5。所述的預(yù)置金屬陶瓷混合粉末的鋼板表面發(fā)生反應(yīng)的主要反應(yīng)式為Zr+2B+SiC=ZrB2+SiC ；
Zr+C=ZrC ；2Fe+B=Fe2B。步驟5)中所述的復(fù)合陶瓷顆粒包含ZrB2、SiC及少量ZrC陶瓷顆粒，經(jīng)XRD物相分析證明，在低合金結(jié)構(gòu)鋼板表面生成的增強(qiáng)相主要為ZrB2、SiC及少量ZrC、Fe2B,即得到ZrB2-SiC為主的復(fù)合陶瓷顆粒增強(qiáng)層。金屬鋯的硼化物(ZrB2)具有高熔點(diǎn)、高硬度、耐磨損和良好高溫穩(wěn)定性等多種優(yōu)良性能，近年來(lái)已成為制作火箭噴嘴、燃燒室內(nèi)襯等耐高溫、耐磨損構(gòu)件的熱門(mén)選擇，而SiC的添加不僅可以有效地提高ZrB2陶瓷的機(jī)械性能，而且能在高溫氧化時(shí)形成玻璃狀SiO2從而進(jìn)一步提高其高溫抗氧化性。因此將性能優(yōu)異的ZrB2-SiC復(fù)合陶瓷用于低合金結(jié)構(gòu)鋼表面，在低合金結(jié)構(gòu)鋼表面形成以ZrB2-SiC為主的復(fù)合陶瓷顆粒增強(qiáng)層，將低合金結(jié)構(gòu)鋼優(yōu)良的強(qiáng)韌性和工藝性與ZrB2-SiC復(fù)合陶瓷優(yōu)異的耐高溫和耐磨損性能有機(jī)結(jié)合起來(lái)，用于在高溫、高壓、腐蝕環(huán)境工作的厚壁壓力容器及在井下潮濕、多變的環(huán)境中工作的采煤機(jī)械等耐磨損構(gòu)件的制造與關(guān)鍵零部件的表面修復(fù)等領(lǐng)域，具有廣闊的應(yīng)用前景。本發(fā)明一種低合金結(jié)構(gòu)鋼表面復(fù)合陶瓷顆粒增強(qiáng)層制備方法，利用金屬Zr粉、SiC粉與硼鐵粉的冶金反應(yīng)，在鋼板表面生成以ZrB2-SiC為主的復(fù)合陶瓷顆粒增強(qiáng)相，生成的復(fù)合陶瓷顆粒細(xì)小、均勻，在界面處與基體形成了良好的冶金結(jié)合，而且增強(qiáng)層硬度高、耐磨損、耐高溫性能好。
具體實(shí)施例方式以下將結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。實(shí)施例一
1)對(duì)低合金結(jié)構(gòu)鋼板表面進(jìn)行打磨至露出銀白色金屬光澤，除去鋼表面的氧化膜，并用丙酮擦拭清洗鋼板表面；
2)將粒度為74μπι的金屬Zr粉、硼鐵粉、粒度為61μπι的SiC陶瓷粉，按質(zhì)量比1:0. 88:0. 22比例在拌合機(jī)中進(jìn)行充分混合均勻，制成金屬陶瓷混合粉末；
3)將粘結(jié)劑、去離水以及步驟2)中得到的金屬陶瓷混合粉末，按質(zhì)量比為O. 05:0. 35:1的比例，在研缽中進(jìn)行充分?jǐn)嚢瑁瞥山饘偬沾苫旌戏勰┖?br> 4)將步驟3)中制得的金屬陶瓷混合粉末糊，用刷子均勻的涂在步驟I)中打磨、擦拭干凈的鋼板的表面上，涂敷厚度為I. O I. 2 _，并在室溫放置4小時(shí)，進(jìn)行干燥，然后放入150°C烘干箱烘干12小時(shí)，得到預(yù)置金屬陶瓷混合粉末的鋼板；
5)將步驟4)制得的預(yù)置金屬陶瓷混合粉末的鋼板，利用鎢極氬弧熔敷的方法進(jìn)行熔覆，熔覆電流為130A，熔覆速度為8m/h，電弧電壓為18 20V ;在電弧熱的作用下，預(yù)置金屬陶瓷混合粉末的鋼板表面的金屬陶瓷粉末發(fā)生冶金反應(yīng)，在預(yù)置金屬陶瓷混合粉末的鋼板表面生成以ZrB2-SiC為主的復(fù)合陶瓷顆粒增強(qiáng)層。 所述的低合金結(jié)構(gòu)鋼采用16Mn鋼；所述的粘結(jié)劑采用水玻璃；所述的硼鐵粉采用FeB20C0. 5。所述的預(yù)置金屬陶瓷混合粉末的鋼板表面發(fā)生反應(yīng)的主要反應(yīng)式為Zr+2B+SiC=ZrB2+SiC ；
Zr+C=ZrC ；
2Fe+B=Fe2B。
步驟5)中所述的復(fù)合陶瓷顆粒包含ZrB2、SiC及少量ZrC陶瓷顆粒，經(jīng)XRD物相分析證明，在低合金結(jié)構(gòu)鋼表面生成的增強(qiáng)相主要為ZrB2、SiC及少量ZrC、Fe2B,即得到ZrB2-SiC為主的復(fù)合陶瓷顆粒增強(qiáng)層。
實(shí)施例二
1)對(duì)低合金結(jié)構(gòu)鋼板表面進(jìn)行打磨至露出銀白色金屬光澤，除去鋼表面的氧化膜，并用丙酮擦拭清洗鋼板表面；
2)將粒度74μπι的金屬Zr粉和硼鐵粉與粒度61μπι的SiC陶瓷粉，按質(zhì)量比1:0. 88:0. 44比例在拌合機(jī)中進(jìn)行充分混合均勻，制成金屬陶瓷混合粉末；
3)將粘結(jié)劑、去離水以及步驟2)中得到的金屬陶瓷混合粉末，按質(zhì)量比為O. 05:0. 35:1的比例，在研缽中進(jìn)行充分?jǐn)嚢瑁瞥山饘偬沾苫旌戏勰┖?br> 4)將步驟3)中制得的金屬陶瓷混合粉末糊，用刷子均勻的涂在步驟I)中打磨、擦拭干凈的鋼板的表面上，涂敷厚度為I. O I. 2 _，并在室溫放置5小時(shí)，進(jìn)行干燥，然后放入150°C烘干箱烘干11小時(shí)，得到預(yù)置金屬陶瓷混合粉末的鋼板；
5)將步驟4)制得的預(yù)置金屬陶瓷混合粉末的鋼板，利用鎢極氬弧熔敷的方法進(jìn)行熔覆，熔覆電流為135A，熔覆速度為8m/h，電弧電壓為18 20V。在電弧熱的作用下，預(yù)置金屬陶瓷混合粉末的鋼板表面的金屬陶瓷粉末發(fā)生冶金反應(yīng)，在預(yù)置金屬陶瓷混合粉末的鋼板表面生成以ZrB2-SiC為主的復(fù)合陶瓷顆粒的增強(qiáng)層。所述的低合金結(jié)構(gòu)鋼采用16Mn鋼；所述的粘結(jié)劑采用水玻璃；所述的硼鐵粉采用FeB20C0. 5。所述的預(yù)置金屬陶瓷混合粉末的鋼板表面發(fā)生反應(yīng)的主要反應(yīng)式為Zr+2B+SiC=ZrB2+SiC ；
Zr+C=ZrC ；
2Fe+B=Fe2B。步驟5)中所述的復(fù)合陶瓷顆粒包含ZrB2、SiC及少量ZrC陶瓷顆粒，經(jīng)XRD物相分析證明，在低合金結(jié)構(gòu)鋼板表面生成的增強(qiáng)相主要為ZrB2、SiC及少量ZrC、Fe2B,即得到ZrB2-SiC為主的復(fù)合陶瓷顆粒增強(qiáng)層。
實(shí)施例三
1)對(duì)低合金結(jié)構(gòu)鋼板表面進(jìn)行打磨至露出銀白色金屬光澤，除去鋼表面的氧化膜，并用丙酮擦拭清洗鋼板表面；
2)將粒度74μπι的金屬Zr粉和硼鐵粉與粒度61μπι的SiC陶瓷粉，按質(zhì)量比1:0. 88:0. 66比例在拌合機(jī)中進(jìn)行充分混合均勻，制成金屬陶瓷混合粉末；
3)將粘結(jié)劑、去離水以及步驟2)中得到的金屬陶瓷混合粉末，按質(zhì)量比為O. 05:0. 35:1的比例，在研缽中進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，制成金屬陶瓷混合粉末糊?
4)將步驟3)中制得的金屬陶瓷混合粉末糊，用刷子均勻的涂在步驟I)中打磨、擦拭干凈的鋼板的表面上，涂敷厚度為I. O I. 2 _，并在室溫放置6小時(shí)，進(jìn)行干燥，然后放入150°C烘干箱烘干10小時(shí)，得到預(yù)置金屬陶瓷混合粉末的鋼板；
5)將步驟4)制得的預(yù)置金屬陶瓷混合粉末的鋼板，利用鎢極氬弧熔敷的方法進(jìn)行熔覆，熔覆電流為140A，熔覆速度為8m/h，電弧電壓為18 20V。在電弧熱的作用下，預(yù)置金屬陶瓷混合粉末的鋼板表面的金屬陶瓷粉末發(fā)生冶金反應(yīng)，在預(yù)置金屬陶瓷混合粉末的鋼板表面生成以ZrB2-SiC為主的復(fù)合陶瓷顆粒的增強(qiáng)層。所述的低合金結(jié)構(gòu)鋼采用16Mn鋼；所述的粘結(jié)劑采用水玻璃；所述的硼鐵粉采用FeB20C0. 5。所述的預(yù)置金屬陶瓷混合粉末的鋼板表面發(fā)生反應(yīng)的主要反應(yīng)式為Zr+2B+SiC=ZrB2+SiC ；
Zr+C=ZrC ；
2Fe+B=Fe2B。步驟5)中所述的復(fù)合陶瓷顆粒包含ZrB2、SiC及少量ZrC陶瓷顆粒，經(jīng)XRD物相分析證明，在低合金結(jié)構(gòu)鋼板表面生成的增強(qiáng)相主要為ZrB2、SiC及少量ZrC、Fe2B,即得到ZrB2-SiC為主的復(fù)合陶瓷顆粒增強(qiáng)層。實(shí)施例四
1)對(duì)低合金結(jié)構(gòu)鋼板表面進(jìn)行打磨至露出銀白色金屬光澤，除去鋼表面的氧化膜，并用丙酮擦拭清洗鋼板表面；
2)將粒度74μ m的金屬Zr粉和硼鐵粉與粒度61 μ m的SiC陶瓷粉，按質(zhì)量比1:0. 88:O. 88比例在拌合機(jī)中進(jìn)行充分混合均勻，制成金屬陶瓷混合粉末；
3)將粘結(jié)劑、去離水以及步驟2)中得到的金屬陶瓷混合粉末，按質(zhì)量比為
O.05:0. 35:1的比例，在研缽中進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，制成金屬陶瓷混合粉末糊?br> 4)將步驟3)中制得的金屬陶瓷混合粉末糊，用刷子均勻的涂在步驟I)中打磨、擦拭干凈的鋼板的表面上，涂敷厚度為I. O I. 2 _，并在室溫放置6小時(shí)，進(jìn)行干燥，然后放入150°C烘干箱烘干12小時(shí)，得到預(yù)置金屬陶瓷混合粉末的鋼板；
5)將步驟4)制得的預(yù)置金屬陶瓷混合粉末的鋼板，利用鎢極氬弧熔敷的方法進(jìn)行熔覆，熔覆電流為145A，熔覆速度為8m/h，電弧電壓為18 20V。在電弧熱的作用下，預(yù)置金屬陶瓷混合粉末的鋼板表面的金屬陶瓷粉末發(fā)生冶金反應(yīng)，在預(yù)置金屬陶瓷混合粉末的鋼板表面生成以ZrB2-SiC為主的復(fù)合陶瓷顆粒增強(qiáng)層。所述的低合金結(jié)構(gòu)鋼采用16Mn鋼；所述的粘結(jié)劑采用水玻璃；所述的硼鐵粉采用FeB20C0. 5。所述的預(yù)置金屬陶瓷混合粉末的鋼板表面發(fā)生反應(yīng)的主要反應(yīng)式為Zr+2B+SiC=ZrB2+SiC ；
Zr+C=ZrC ；
2Fe+B=Fe2B。步驟5)中所述的復(fù)合陶瓷顆粒包含ZrB2、SiC及少量ZrC陶瓷顆粒，經(jīng)XRD物相分析證明，在低合金結(jié)構(gòu)鋼板表面生成的增強(qiáng)相主要為ZrB2、SiC及少量ZrC、Fe2B,即得到ZrB2-SiC為主的復(fù)合陶瓷顆粒增強(qiáng)層。
實(shí)施例五
I)對(duì)低合金結(jié)構(gòu)鋼板表面進(jìn)行打磨至露出銀白色金屬光澤，除去鋼表面的氧化膜，并用丙酮擦拭清洗鋼板表面；2)將粒度74μπι的金屬Zr粉和硼鐵粉與粒度61μπι的SiC陶瓷粉，按質(zhì)量比1:1. 18:0. 44比例在拌合機(jī)中進(jìn)行充分混合均勻，制成金屬陶瓷混合粉末；
3)將粘結(jié)劑、去離水以及步驟2)中得到的金屬陶瓷混合粉末，按質(zhì)量比為
0.05:0. 35:1的比例，在研缽中進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，制成金屬陶瓷混合粉末糊?br> 4)將步驟3)中制得的金屬陶瓷混合粉末糊，用刷子均勻的涂在步驟I)中打磨、擦拭干凈的鋼板的表面上，涂敷厚度為I. O I. 2 _，并在室溫放置4小時(shí)，進(jìn)行干燥，然后放入150°C烘干箱烘干10小時(shí)，得到預(yù)置金屬陶瓷混合粉末的鋼板；
5)將步驟4)制得的預(yù)置金屬陶瓷混合粉末的鋼板，利用鎢極氬弧熔敷的方法進(jìn)行熔覆，熔覆電流為135A，熔覆速度為8m/h，電弧電壓為18 20V。在電弧熱的作用下，預(yù)置金屬陶瓷混合粉末的鋼板表面的金屬陶瓷粉末發(fā)生冶金反應(yīng)，在預(yù)置金屬陶瓷混合粉末的鋼板表面生成以ZrB2-SiC為主的復(fù)合陶瓷顆粒的增強(qiáng)層。所述的低合金結(jié)構(gòu)鋼采用16Mn鋼；所述的粘結(jié)劑采用水玻璃；所述的硼鐵粉采用FeB20C0. 5。所述的預(yù)置金屬陶瓷混合粉末的鋼板表面發(fā)生反應(yīng)的主要反應(yīng)式為Zr+2B+SiC=ZrB2+SiC ；
Zr+C=ZrC ；
2Fe+B=Fe2B。步驟5)中所述的復(fù)合陶瓷顆粒包含ZrB2、SiC及少量ZrC陶瓷顆粒，經(jīng)XRD物相分析證明，在低合金結(jié)構(gòu)鋼板表面生成的增強(qiáng)相主要為ZrB2、SiC及少量ZrC、Fe2B,即得到ZrB2-SiC為主的復(fù)合陶瓷顆粒增強(qiáng)層。
實(shí)施例六
1)對(duì)低合金結(jié)構(gòu)鋼板表面進(jìn)行打磨至露出銀白色金屬光澤，除去鋼表面的氧化膜，并用丙酮擦拭清洗鋼板表面；
2)將粒度74μ m的金屬Zr粉和硼鐵粉與粒度61 ym的SiC陶瓷粉，按質(zhì)量比I:
1.48:0. 44比例在拌合機(jī)中進(jìn)行充分混合均勻，制成金屬陶瓷混合粉末；
3)將粘結(jié)劑、去離水以及步驟2)中得到的金屬陶瓷混合粉末，按質(zhì)量比為
O.05:0. 35:1的比例，在研缽中進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，制成金屬陶瓷混合粉末糊?br> 4)將步驟3)中制得的金屬陶瓷混合粉末糊，用刷子均勻的涂在步驟I)中打磨、擦拭干凈的鋼板的表面上，涂敷厚度為I. O I. 2 _，并在室溫放置6小時(shí)，進(jìn)行干燥，然后放入150°C烘干箱烘干10小時(shí)，得到預(yù)置金屬陶瓷混合粉末的鋼板；
5)將步驟4)制得的預(yù)置金屬陶瓷混合粉末的鋼板，利用鎢極氬弧熔敷的方法進(jìn)行熔覆，熔覆電流為133A，熔覆速度為8m/h，電弧電壓為18 20V。在電弧熱的作用下，預(yù)置金屬陶瓷混合粉末的鋼板表面的金屬陶瓷粉末發(fā)生冶金反應(yīng)，在預(yù)置金屬陶瓷混合粉末的鋼板表面生成以ZrB2-SiC為主的復(fù)合陶瓷顆粒增強(qiáng)層。所述的低合金結(jié)構(gòu)鋼采用16Mn鋼；所述的粘結(jié)劑采用水玻璃；所述的硼鐵粉采用FeB20C0. 5。所述的預(yù)置金屬陶瓷混合粉末的鋼板表面發(fā)生反應(yīng)的主要反應(yīng)式為Zr+2B+SiC=ZrB2+SiC ；Zr+C=ZrC ；
2Fe+B=Fe2B。 步驟5)中所述的復(fù)合陶瓷顆粒包含ZrB2、SiC及少量ZrC陶瓷顆粒，經(jīng)XRD物相分析證明，在低合金結(jié)構(gòu)鋼板表面生成的增強(qiáng)相主要為ZrB2、SiC及少量ZrC、Fe2B,即得到ZrB2-SiC為主的復(fù)合陶瓷顆粒增強(qiáng)層。
權(quán)利要求
1.一種低合金結(jié)構(gòu)鋼表面復(fù)合陶瓷顆粒增強(qiáng)層的制備方法，其特征在于包括如下步驟， 1)對(duì)低合金結(jié)構(gòu)鋼板表面進(jìn)行打磨至露出銀白色金屬光澤，除去鋼表面的氧化膜，并用丙酮擦拭清洗鋼板表面； 2)將金屬Zr粉、硼鐵粉和SiC陶瓷粉，按質(zhì)量比為1:0.88 I. 48:0. 22 O. 88的比例在拌合機(jī)中進(jìn)行充分混合均勻，制成金屬陶瓷混合粉末； 3)將粘結(jié)劑、去離水以及步驟2)中得到的金屬陶瓷混合粉末，按質(zhì)量比為O. 05:0. 35:1的比例，在研缽中進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，制成金屬陶瓷混合粉末糊? 4)將步驟3)中制得的金屬陶瓷混合粉末糊，用刷子均勻的涂在步驟I)中打磨、擦拭干凈的鋼板的表面上，涂敷厚度為I. O I. 2 _，并在室溫放置4 6小時(shí)，進(jìn)行干燥，然后放入150°C烘干箱烘干10 12小時(shí)，得到預(yù)置金屬陶瓷混合粉末的鋼板； 5)將步驟4)制得的預(yù)置金屬陶瓷混合粉末的鋼板，利用鎢極氬弧熔敷的方法進(jìn)行熔覆，熔覆電流為130A 145A，熔覆速度為8m/h，電弧電壓為18 20V ;在電弧熱的作用下，預(yù)置金屬陶瓷混合粉末的鋼板表面的金屬陶瓷粉末發(fā)生冶金反應(yīng)，在預(yù)置金屬陶瓷混合粉末的鋼板表面生成以ZrB2-SiC為主的復(fù)合陶瓷顆粒增強(qiáng)層。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種低合金結(jié)構(gòu)鋼表面復(fù)合陶瓷顆粒增強(qiáng)層的制備方法，其特征在于步驟2)中所述的金屬鋯粉粒度為74 μ m，所述的SiC陶瓷粉的粒度為61 μ m。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種低合金結(jié)構(gòu)鋼表面復(fù)合陶瓷顆粒增強(qiáng)層制備方法，其特征在于所述的低合金結(jié)構(gòu)鋼采用16Mn鋼；所述的粘結(jié)劑采用水玻璃；所述的硼鐵粉采用FeB20C0. 5。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種低合金結(jié)構(gòu)鋼表面復(fù)合陶瓷顆粒增強(qiáng)層制備方法，其特征在于所述的預(yù)置金屬陶瓷混合粉末的鋼板表面發(fā)生反應(yīng)的主要反應(yīng)式為Zr+2B+SiC=ZrB2+SiC ；Zr+C=ZrC ；2Fe+B=Fe2B。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種低合金結(jié)構(gòu)鋼表面復(fù)合陶瓷顆粒增強(qiáng)層制備方法，其特征在于步驟5)中所述的復(fù)合陶瓷顆粒包含ZrB2、SiC及少量ZrC陶瓷顆粒。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種金屬陶瓷復(fù)合材料的制備方法，具體的說(shuō)是一種低合金結(jié)構(gòu)鋼表面復(fù)合陶瓷顆粒增強(qiáng)層的制備方法。制備方法包括如下步驟1)對(duì)低合金結(jié)構(gòu)鋼板表面進(jìn)行打磨至露出銀白色金屬光澤，除去鋼表面的氧化膜，并用丙酮擦拭清洗鋼板表面；2)將金屬Zr粉、硼鐵粉和SiC陶瓷粉，混合均勻，制成金屬陶瓷混合粉末；3)將粘結(jié)劑、去離水和金屬陶瓷混合粉末，攪拌制成金屬陶瓷混合粉末糊；4)將金屬陶瓷混合粉末糊，涂在步驟1)中鋼板表面上，放置、干燥后烘干，得預(yù)置金屬陶瓷混合粉末鋼板；5)將步驟4)鋼板，利用鎢極氬弧熔敷進(jìn)行熔覆即在鋼板表面生成以ZrB2-SiC為主的復(fù)合陶瓷顆粒增強(qiáng)層。該增強(qiáng)層硬度高、耐磨損、耐高溫性能好。
文檔編號(hào)C23C24/10GK102634791SQ201210142258
公開(kāi)日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2012年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月10日
發(fā)明者宋天革 申請(qǐng)人:無(wú)錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院