一種TiAlN涂層耐磨球的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種TiAlN涂層耐磨球，包括基質(zhì)和鍍層，按重量份將120-140份廢鋼、110-130份鉻鐵合金、20-30份稀土合金、70-80份生鐵、10-30份錳錠、20-25份硼砂、20-40份鎂錠、30-40份鈦錠、50-60份碳粉和20-30份硅粉經(jīng)熔煉、澆注和熱處理得到基質(zhì)，再對(duì)基質(zhì)進(jìn)行預(yù)處理，利用陰極電弧蒸鍍將鈦鋁靶和氮?dú)膺M(jìn)行沉積在基質(zhì)表面形成TiAlN涂層，涂層中鈦、鋁、氮的摩爾比為48-51：49-52：97-100。本發(fā)明耐磨性能好，耐熱耐腐蝕，可在多種環(huán)境下使用，尤其適用于濕磨法使用環(huán)境，而且硬度高達(dá)75HRC以上，沖擊韌性可達(dá)8J/cm2，可有效防止耐磨球破碎。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種TiAIN涂層耐磨球

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及耐磨球【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種TiAlN涂層耐磨球。

【背景技術(shù)】
[0002]球磨機(jī)是工業(yè)生產(chǎn)中廣泛使用的高細(xì)磨機(jī)械之一。球磨機(jī)鋼球是球磨機(jī)設(shè)備研磨物料介質(zhì)，通過(guò)球磨機(jī)鋼球之間、鋼球與物料之間的碰撞摩擦產(chǎn)生磨削作用，從而將物料的粒徑進(jìn)一步減小?，F(xiàn)有技術(shù)中，球磨機(jī)的磨介鋼球主要是鉻系合金、錳系合金等球磨鑄鋼件或球磨鑄鐵件，如高鉻鋼球、低鉻鋼球、多元合金鋼球和釩鈦鉻合金鋼球等，其工作對(duì)象多為水泥、煤炭、礦石、煤渣等。磨煤機(jī)鋼球在使用時(shí)球的硬度和耐磨性是影響磨煤機(jī)整形效果的主要因素之一。為了提高破碎效率和鋼球的耐用度，需要鋼球表面有足夠的硬度和耐磨度。同時(shí)，在研磨過(guò)程中，鋼球與磨料、鋼球與襯板以及鋼球與鋼球之間發(fā)生的沖撞不可避免，因此，還要求鋼球有一定的韌性，避免破球，這就對(duì)鋼球的成分提出高等級(jí)的要求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]基本【背景技術(shù)】存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種TiAlN涂層耐磨球，耐磨性能好，耐熱耐腐蝕，可在多種環(huán)境下使用，尤其適用于濕磨法使用環(huán)境，而且硬度高達(dá)75HRC以上，沖擊韌性可達(dá)8J/cm2，可有效防止耐磨球破碎。
[0004]本發(fā)明提出的一種TiAlN涂層耐磨球，由如下步驟得到:
[0005]S1、熔煉:按重量份將120-140份廢鋼、110-130份鉻鐵合金、20-30份稀土合金、70-80份生鐵、10-30份錳錠和20-25份硼砂放入感應(yīng)爐中，向感應(yīng)爐中通入氬氣35_45min，氬氣流速為3-4L/S，關(guān)閉爐門(mén)后將感應(yīng)爐溫度升至2000-2200°C，待上述原料全部熔化后，打開(kāi)爐門(mén)加入20-40份鎂錠、30-40份鈦錠、50-60份粒徑為30-50 μ m的碳粉和20-30份粒徑為55-60 μ m的硅粉，再次關(guān)閉爐門(mén)將感應(yīng)爐溫度升至2300-2400°C保溫5_6h，保溫過(guò)程中抽真空維持負(fù)壓為0.1-0.2kPa，再次打開(kāi)爐門(mén)撈出浮在液體表面的爐渣后，感應(yīng)爐中剩余液體為基質(zhì)合金液；
[0006]S2、澆注:將基質(zhì)合金液出爐向模具中進(jìn)行澆注，基質(zhì)合金液出爐溫度為2200-2300°C，澆注溫度為2000-2100°C，冷卻至200_270°C得到球型合金基質(zhì)A ；
[0007]S3、熱處理:將球型合金基質(zhì)A放入電爐內(nèi)加熱，向電爐內(nèi)通入氬氣32-45min,氬氣流速為3-4L/s，以4-5°C /min的升溫速率升至500_550°C，保溫2_3h，以3.5-4.5°C /min的升溫速率升至620-660°C，保溫2_3h，以3_4°C /min的升溫速率升至740_790°C，保溫2-3h，以2-3°C /min的升溫速率升至830-880°C，保溫2_3h，以2_3°C /min的升溫速率升至920-960°C，保溫2-3h，以1_2°C /min的升溫速率升至1000-1030°C，保溫2_3h，升溫至1100-1125°C，保溫2-3h后，取出置于含有緩冷劑的油液中，再進(jìn)行回火至600-700°C，保溫l-2h后取風(fēng)冷，繼續(xù)回火至450-500°C，保溫3-4h后油冷，接著回火至280_330°C，保溫
5-6h后出爐冷卻得到球型合金基質(zhì)B ；
[0008]S4、預(yù)處理:將球型合金基質(zhì)B在室溫下浸入水中3_4min，取出干燥后浸入丙酮中清洗15-20min，清洗溫度為40_50°C，再次取出干燥后在室溫下浸入乙醚中清洗16_20min，然后取出置于真空室中進(jìn)行干燥得到球型合金基質(zhì)C，其中球型合金基質(zhì)C的粗糙度為4-6 μ m ；
[0009]S5、鍍涂層:將球型合金基質(zhì)C置于陰極電弧設(shè)備中，抽真空維持負(fù)壓為5-8kPa，用Ar+粒子轟擊球型合金基質(zhì)C表面進(jìn)行濺射清洗后，采用鈦鋁合金靶和氮?dú)膺M(jìn)行沉積后冷卻得到TiAlN涂層耐磨球，其中球型合金基質(zhì)C負(fù)偏壓為-60?-80V，沉積溫度為390-410°C, TiAlN涂層耐磨球的涂層中鈦、鋁、氮的摩爾比為48-51:49-52:97_100。
[0010]優(yōu)選的，SI中，按重量份將125-135份廢鋼、115-125份鉻鐵合金、23-26份稀土合金、71-74份生鐵、12-21份錳錠和21-23份硼砂放入感應(yīng)爐中，向感應(yīng)爐中通入氬氣38-40min,氬氣流速為3_4L/s，關(guān)閉爐門(mén)后將感應(yīng)爐溫度升至2050_2150°C，待上述原料全部熔化后，打開(kāi)爐門(mén)加入25-35份鎂錠、32-38份鈦錠、57-59份粒徑為30-50 μ m的碳粉和21-24份粒徑為55-60 μ m的硅粉，再次關(guān)閉爐門(mén)將感應(yīng)爐溫度升至2320_2350°C保溫5.2-5.6h，保溫過(guò)程中抽真空維持負(fù)壓為0.13-0.16kPa，再次打開(kāi)爐門(mén)撈出浮在液體表面的爐渣后，感應(yīng)爐中剩余液體為基質(zhì)合金液。
[0011]優(yōu)選的，S5中，將球型合金基質(zhì)C置于陰極電弧設(shè)備中，抽真空維持負(fù)壓為
6-7kPa，用Ar+粒子轟擊球型合金基質(zhì)C表面進(jìn)行濺射清洗后，采用鈦鋁合金靶和氮?dú)膺M(jìn)行沉積后冷卻得到TiAlN涂層耐磨球，其中球型合金基質(zhì)C負(fù)偏壓為-65?-75V，沉積溫度為395-405°C, TiAlN涂層耐磨球的涂層厚度為7_8 μ m，TiAlN涂層耐磨球的涂層中鈦、鋁、氮的摩爾比為 49-50:50-51:98-99。
[0012]在由鐵礦石生產(chǎn)各種鐵或鐵合金時(shí)，由于鐵礦中往往伴生有磷、硫等金屬或非金屬礦，導(dǎo)致最終的鐵或鐵合金中含有磷、硫等元素以及難以避免的雜質(zhì)。
[0013]本發(fā)明采用陰極電弧蒸鍍的方法在球型合金基質(zhì)表面鍍TiAlN涂層，TiAlN涂層中鈦、鋁、氮的摩爾比為11-12:8-10:18-19，利用氮化物提高耐磨球耐磨性能，滿足實(shí)際使用過(guò)程中對(duì)耐磨球的要求，經(jīng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)耐磨球硬度可達(dá)75HRC以上，適用于大部分材料的研磨，而TiAlN涂層中鈦、鋁按上述摩爾比配合，在涂層表面形成致密的保護(hù)膜，顯著提高耐熱、耐腐蝕和耐氧化的性能，使本發(fā)明更適用于濕法研磨；原料采用廢鋼、鉻鐵合金、稀土合金等原料配合作為球型合金基質(zhì)的主料，實(shí)現(xiàn)本發(fā)明對(duì)于球型基質(zhì)密度高和沖擊韌性高的要求，提高耐磨球在使用中磨削效率，加強(qiáng)耐磨球的耐用性；在熱處理中采用階梯式升降溫進(jìn)行回火處理，使球型合金基質(zhì)中的奧氏體轉(zhuǎn)化成為馬氏體，大幅度提高球型合金基質(zhì)的強(qiáng)度，進(jìn)一步增強(qiáng)本發(fā)明的耐磨性。

【具體實(shí)施方式】
[0014]下面，通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0015]實(shí)施例1
[0016]本發(fā)明提出的一種TiAlN涂層耐磨球，由如下步驟得到:
[0017]S1、熔煉:按重量份將120份廢鋼、130份鉻鐵合金、20份稀土合金、80份生鐵、10份錳錠和25份硼砂放入感應(yīng)爐中，向感應(yīng)爐中通入氬氣35min，氬氣流速為4L/s，關(guān)閉爐門(mén)后將感應(yīng)爐溫度升至2200°C，待上述原料全部熔化后，打開(kāi)爐門(mén)加入20份鎂錠、40份鈦錠、50份粒徑為50 μ m的碳粉和20份粒徑為60 μ m的硅粉，再次關(guān)閉爐門(mén)將感應(yīng)爐溫度升至2300°C保溫6h，保溫過(guò)程中抽真空維持負(fù)壓為0.lkPa，再次打開(kāi)爐門(mén)撈出浮在液體表面的爐渣后，感應(yīng)爐中剩余液體為基質(zhì)合金液；
[0018]S2、澆注:將基質(zhì)合金液出爐向模具中進(jìn)行澆注，基質(zhì)合金液出爐溫度為2300°C，澆注溫度為2000°C，冷卻至270°C得到球型合金基質(zhì)A ；
[0019]S3、熱處理:將球型合金基質(zhì)A放入電爐內(nèi)加熱，向電爐內(nèi)通入氬氣32min,氬氣流速為4L/s，以5°C /min的升溫速率升至500°C，保溫3h，以3.5°C /min的升溫速率升至660°C，保溫2h，以4°C /min的升溫速率升至740°C，保溫3h，以2°C /min的升溫速率升至880°C，保溫2h，以3°C /min的升溫速率升至920°C，保溫3h，以1°C /min的升溫速率升至1030°C，保溫2h，升溫至1125°C，保溫2h后，取出置于含有緩冷劑的油液中，再進(jìn)行回火至7000C，保溫Ih后取風(fēng)冷，繼續(xù)回火至500°C，保溫3h后油冷，接著回火至330°C，保溫5h后出爐冷卻得到球型合金基質(zhì)B ；
[0020]S4、預(yù)處理:將球型合金基質(zhì)B在室溫下浸入水中4min，取出干燥后浸入丙酮中清洗15min，清洗溫度為50°C，再次取出干燥后在室溫下浸入乙醚中清洗16min，然后取出置于真空室中進(jìn)行干燥得到球型合金基質(zhì)C，其中球型合金基質(zhì)C的粗糙度為6 μ m ;
[0021]S5、鍍涂層:將球型合金基質(zhì)C置于陰極電弧設(shè)備中，抽真空維持負(fù)壓為5kPa，用Ar+粒子轟擊球型合金基質(zhì)C表面進(jìn)行濺射清洗后，采用鈦鋁合金靶和氮?dú)膺M(jìn)行沉積后冷卻得到TiAlN涂層耐磨球，其中球型合金基質(zhì)C負(fù)偏壓為-80V，沉積溫度為390°C，TiAlN涂層耐磨球的涂層中鈦、鋁、氮的摩爾比為51:49:100。
[0022]實(shí)施例2
[0023]本發(fā)明提出的一種TiAlN涂層耐磨球，由如下步驟得到:
[0024]S1、熔煉:按重量份將140份廢鋼、110份鉻鐵合金、30份稀土合金、70份生鐵、30份錳錠和20份硼砂放入感應(yīng)爐中，向感應(yīng)爐中通入氬氣45min，氬氣流速為3L/s，關(guān)閉爐門(mén)后將感應(yīng)爐溫度升至2000°C，待上述原料全部熔化后，打開(kāi)爐門(mén)加入40份鎂錠、30份鈦錠、60份粒徑為30-50 μ m的碳粉和20份粒徑為55-60 μ m的硅粉，再次關(guān)閉爐門(mén)將感應(yīng)爐溫度升至2400°C保溫5h，保溫過(guò)程中抽真空維持負(fù)壓為0.2kPa，再次打開(kāi)爐門(mén)撈出浮在液體表面的爐渣后，感應(yīng)爐中剩余液體為基質(zhì)合金液；
[0025]S2、澆注:將基質(zhì)合金液出爐向模具中進(jìn)行澆注，基質(zhì)合金液出爐溫度為2200°C，澆注溫度為2100°C，冷卻至200°C得到球型合金基質(zhì)A ；
[0026]S3、熱處理:將球型合金基質(zhì)A放入電爐內(nèi)加熱，向電爐內(nèi)通入氬氣45min,氬氣流速為3L/s，以4°C /min的升溫速率升至550°C，保溫2h，以4.5°C /min的升溫速率升至620°C，保溫3h，以3°C /min的升溫速率升至790°C，保溫2h，以3°C /min的升溫速率升至830°C，保溫3h，以2°C /min的升溫速率升至960°C，保溫2h，以2°C /min的升溫速率升至1000°C，保溫3h，升溫至1100°C，保溫3h后，取出置于含有緩冷劑的油液中，再進(jìn)行回火至6000C，保溫2h后取風(fēng)冷，繼續(xù)回火至450°C，保溫4h后油冷，接著回火至280°C，保溫6h后出爐冷卻得到球型合金基質(zhì)B ；
[0027]S4、預(yù)處理:將球型合金基質(zhì)B在室溫下浸入水中3min，取出干燥后浸入丙酮中清洗20min，清洗溫度為40°C，再次取出干燥后在室溫下浸入乙醚中清洗20min，然后取出置于真空室中進(jìn)行干燥得到球型合金基質(zhì)C，其中球型合金基質(zhì)C的粗糙度為4μ m ；
[0028]S5、鍍涂層:將球型合金基質(zhì)C置于陰極電弧設(shè)備中，抽真空維持負(fù)壓為8kPa,用Ar+粒子轟擊球型合金基質(zhì)C表面進(jìn)行濺射清洗后，采用鈦鋁合金靶和氮?dú)膺M(jìn)行沉積后冷卻得到TiAlN涂層耐磨球，其中球型合金基質(zhì)C負(fù)偏壓為-60V，沉積溫度為410°C，TiAlN涂層耐磨球的涂層中鈦、鋁、氮的摩爾比為48:52:97。
[0029]實(shí)施例3
[0030]本發(fā)明提出的一種TiAlN涂層耐磨球，由如下步驟得到:
[0031]S1、熔煉:按重量份將125份廢鋼、125份鉻鐵合金、23份稀土合金、74份生鐵、12份錳錠和23份硼砂放入感應(yīng)爐中，向感應(yīng)爐中通入氬氣38min，氬氣流速為3.8L/s，關(guān)閉爐門(mén)后將感應(yīng)爐溫度升至2150°C，待上述原料全部熔化后，打開(kāi)爐門(mén)加入25份鎂錠、38份鈦錠、57份粒徑為30-50 μ m的碳粉和24份粒徑為55-60 μ m的硅粉，再次關(guān)閉爐門(mén)將感應(yīng)爐溫度升至2320°C保溫5.6h，保溫過(guò)程中抽真空維持負(fù)壓為0.13kPa，再次打開(kāi)爐門(mén)撈出浮在液體表面的爐渣后，感應(yīng)爐中剩余液體為基質(zhì)合金液；
[0032]S2、澆注:將基質(zhì)合金液出爐向模具中進(jìn)行澆注，基質(zhì)合金液出爐溫度為2230°C，澆注溫度為2090°C，冷卻至220°C得到球型合金基質(zhì)A ；
[0033]S3、熱處理:將球型合金基質(zhì)A放入電爐內(nèi)加熱，向電爐內(nèi)通入氬氣35min,氬氣流速為3.8L/s，以4.7°C /min的升溫速率升至510°C，保溫2.8h，以3.7°C /min的升溫速率升至650°C，保溫2.3h，以3.6°C /min的升溫速率升至750°C，保溫2.9h，以2.2°C /min的升溫速率升至870°C，保溫2.3h，以2.80C /min的升溫速率升至930°C，保溫2.6h，以1.2V /min的升溫速率升至1020°C，保溫2.3h，升溫至1120°C，保溫2.3h后，取出置于含有緩冷劑的油液中，再進(jìn)行回火至680°C，保溫1.2h后取風(fēng)冷，繼續(xù)回火至490°C，保溫3.2h后油冷，接著回火至310°C，保溫5.4h后出爐冷卻得到球型合金基質(zhì)B ；
[0034]S4、預(yù)處理:將球型合金基質(zhì)B在室溫下浸入水中3.8min，取出干燥后浸入丙酮中清洗19min，清洗溫度為48°C，再次取出干燥后在室溫下浸入乙醚中清洗17min，然后取出置于真空室中進(jìn)行干燥得到球型合金基質(zhì)C，其中球型合金基質(zhì)C的粗糙度為5.5 μ m ;
[0035]S5、將球型合金基質(zhì)C置于陰極電弧設(shè)備中，抽真空維持負(fù)壓為6kPa,用Ar+粒子轟擊球型合金基質(zhì)C表面進(jìn)行濺射清洗后，采用鈦鋁合金靶和氮?dú)膺M(jìn)行沉積后冷卻得到TiAlN涂層耐磨球，其中球型合金基質(zhì)C負(fù)偏壓為-75V，沉積溫度為395°C，TiAlN涂層耐磨球的涂層厚度為8 μ m，TiAlN涂層耐磨球的涂層中鈦、鋁、氮的摩爾比為49:51:98。
[0036]實(shí)施例4
[0037]本發(fā)明提出的一種TiAlN涂層耐磨球，由如下步驟得到:
[0038]S1、熔煉:按重量份將135份廢鋼、115份鉻鐵合金、26份稀土合金、71份生鐵、21份錳錠和21份硼砂放入感應(yīng)爐中，向感應(yīng)爐中通入氬氣40min，氬氣流速為3.3L/s，關(guān)閉爐門(mén)后將感應(yīng)爐溫度升至2050°C，待上述原料全部熔化后，打開(kāi)爐門(mén)加入35份鎂錠、32份鈦錠、59份粒徑為30-50 μ m的碳粉和21份粒徑為55-60 μ m的硅粉，再次關(guān)閉爐門(mén)將感應(yīng)爐溫度升至2350°C保溫5.2h，保溫過(guò)程中抽真空維持負(fù)壓為0.16kPa，再次打開(kāi)爐門(mén)撈出浮在液體表面的爐渣后，感應(yīng)爐中剩余液體為基質(zhì)合金液；
[0039]S2、澆注:將基質(zhì)合金液出爐向模具中進(jìn)行澆注，基質(zhì)合金液出爐溫度為2280°C，澆注溫度為2030°C，冷卻至250°C得到球型合金基質(zhì)A ；
[0040]S3、熱處理:將球型合金基質(zhì)A放入電爐內(nèi)加熱，向電爐內(nèi)通入氬氣40min,氬氣流速為3.3L/s，以4.2°C /min的升溫速率升至530°C，保溫2.3h，以4.3°C /min的升溫速率升至630°C，保溫2.8h，以3.5°C /min的升溫速率升至770°C，保溫2.3h，以2.6°C /min的升溫速率升至850°C，保溫2.9h，以2.10C /min的升溫速率升至940°C，保溫2.1h,以1.8°C /min的升溫速率升至1010°C，保溫2.9h，升溫至1110°C，保溫2.6h后，取出置于含有緩冷劑的油液中，再進(jìn)行回火至620°C，保溫1.9h后取風(fēng)冷，繼續(xù)回火至470°C，保溫3.8h后油冷，接著回火至290°C，保溫5.Sh后出爐冷卻得到球型合金基質(zhì)B ；
[0041]S4、預(yù)處理:將球型合金基質(zhì)B在室溫下浸入水中3.2min，取出干燥后浸入丙酮中清洗16min，清洗溫度為46°C，再次取出干燥后在室溫下浸入乙醚中清洗19min，然后取出置于真空室中進(jìn)行干燥得到球型合金基質(zhì)C，其中球型合金基質(zhì)C的粗糙度為4.6 μ m ;
[0042]S5、將球型合金基質(zhì)C置于陰極電弧設(shè)備中，抽真空維持負(fù)壓為7kPa，用Ar+粒子轟擊球型合金基質(zhì)C表面進(jìn)行濺射清洗后，采用鈦鋁合金靶和氮?dú)膺M(jìn)行沉積后冷卻得到TiAlN涂層耐磨球，其中球型合金基質(zhì)C負(fù)偏壓為-65V，沉積溫度為405°C，TiAlN涂層耐磨球的涂層厚度為7 μ m, TiAlN涂層耐磨球的涂層中鈦、鋁、氮的摩爾比為50:50:99。
[0043]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種TiAlN涂層耐磨球，其特征在于，由如下步驟得到: 51、熔煉:按重量份將120-140份廢鋼、110-130份鉻鐵合金、20-30份稀土合金、70-80份生鐵、10-30份錳錠和20-25份硼砂放入感應(yīng)爐中，向感應(yīng)爐中通入氬氣35-45min，氬氣流速為3-4L/S，關(guān)閉爐門(mén)后將感應(yīng)爐溫度升至2000-2200°C，待上述原料全部熔化后，打開(kāi)爐門(mén)加入20-40份鎂錠、30-40份鈦錠、50-60份粒徑為30-50 μ m的碳粉和20-30份粒徑為55-60 μ m的硅粉，再次關(guān)閉爐門(mén)將感應(yīng)爐溫度升至2300-2400°C保溫5_6h，保溫過(guò)程中抽真空維持負(fù)壓為0.1-0.2kPa，再次打開(kāi)爐門(mén)撈出浮在液體表面的爐渣后，感應(yīng)爐中剩余液體為基質(zhì)合金液； 52、澆注:將基質(zhì)合金液出爐向模具中進(jìn)行澆注，基質(zhì)合金液出爐溫度為2200-2300°C，澆注溫度為2000-2100°C，冷卻至200_270°C得到球型合金基質(zhì)A ； 53、熱處理:將球型合金基質(zhì)A放入電爐內(nèi)加熱，向電爐內(nèi)通入氬氣32-45min，氬氣流速為 3-4L/s，以 4-5°C /min 的升溫速率升至 500_550°C，保溫 2_3h，以 3.5-4.5°C /min的升溫速率升至620-660°C，保溫2-3h，以3_4°C /min的升溫速率升至740_790°C，保溫2-3h，以2-3°C /min的升溫速率升至830-880°C，保溫2_3h，以2_3°C /min的升溫速率升至920-960°C，保溫2-3h，以1-2°C /min的升溫速率升至1000-1030°C，保溫2_3h，升溫至1100-1125 °C，保溫2-3h后，取出置于含有緩冷劑的油液中，再進(jìn)行回火至600-700°C，保溫l-2h后取風(fēng)冷，繼續(xù)回火至450-500°C，保溫3-4h后油冷，接著回火至280_330°C，保溫5-6h后出爐冷卻得到球型合金基質(zhì)B ； 54、預(yù)處理:將球型合金基質(zhì)B在室溫下浸入水中3-4min，取出干燥后浸入丙酮中清洗15-20min，清洗溫度為40_50°C，再次取出干燥后在室溫下浸入乙醚中清洗16_20min，然后取出置于真空室中進(jìn)行干燥得到球型合金基質(zhì)C，其中球型合金基質(zhì)C的粗糙度為4-6 μ m ； 55、鍍涂層:將球型合金基質(zhì)C置于陰極電弧設(shè)備中，抽真空維持負(fù)壓為5-8kPa，用Ar+粒子轟擊球型合金基質(zhì)C表面進(jìn)行濺射清洗后，采用鈦鋁合金靶和氮?dú)膺M(jìn)行沉積后冷卻得到TiAlN涂層耐磨球，其中球型合金基質(zhì)C負(fù)偏壓為-60?-80V，沉積溫度為390_410°C，TiAlN涂層耐磨球的涂層中鈦、鋁、氮的摩爾比為48-51:49-52:97_100。
2.如權(quán)利要求1所述TiAlN涂層耐磨球，其特征在于，SI中，按重量份將125-135份廢鋼、115-125份鉻鐵合金、23-26份稀土合金、71-74份生鐵、12-21份錳錠和21-23份硼砂放入感應(yīng)爐中，向感應(yīng)爐中通入氬氣38-40min，氬氣流速為3_4L/s，關(guān)閉爐門(mén)后將感應(yīng)爐溫度升至2050-2150°C，待上述原料全部熔化后，打開(kāi)爐門(mén)加入25-35份鎂錠、32-38份鈦錠、57-59份粒徑為30-50 μ m的碳粉和21-24份粒徑為55-60 μ m的硅粉，再次關(guān)閉爐門(mén)將感應(yīng)爐溫度升至2320-2350°C保溫5.2-5.6h，保溫過(guò)程中抽真空維持負(fù)壓為0.13-0.16kPa，再次打開(kāi)爐門(mén)撈出浮在液體表面的爐渣后，感應(yīng)爐中剩余液體為基質(zhì)合金液。
3.如權(quán)利要求1所述TiAlN涂層耐磨球，其特征在于，S5中，將球型合金基質(zhì)C置于陰極電弧設(shè)備中，抽真空維持負(fù)壓為6-7kPa，用Ar+粒子轟擊球型合金基質(zhì)C表面進(jìn)行濺射清洗后，采用鈦鋁合金靶和氮?dú)膺M(jìn)行沉積后冷卻得到TiAlN涂層耐磨球，其中球型合金基質(zhì)C負(fù)偏壓為-65?-75V，沉積溫度為395-405°C，TiAlN涂層耐磨球的涂層厚度為7_8 μ m，TiAlN涂層耐磨球的涂層中鈦、鋁、氮的摩爾比為49-50:50-51:98_99。
【文檔編號(hào)】C23C14/32GK104275232SQ201410231669
【公開(kāi)日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2014年5月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月24日
【發(fā)明者】熊夏鳴 申請(qǐng)人:寧國(guó)市南方耐磨材料有限公司