一種耐腐蝕涂層耐磨球的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種耐腐蝕涂層耐磨球,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、50-60份鈦錠、60-70份碳粉和30-40份硅粉進(jìn)行熔煉，澆注，在硝鹽溶液中進(jìn)行等溫淬火，再進(jìn)行預(yù)處理后采用陰極電弧蒸鍍的方式在基質(zhì)表面鍍上TiAlN層。本發(fā)明耐熱耐腐蝕，可在多種環(huán)境下使用，尤其適用于濕法研磨，耐磨性能好，硬度可達(dá)70HRC以上，沖擊韌性可達(dá)7J/cm2。
【專利說(shuō)明】一種耐腐蝕涂層耐磨球

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

【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)明提出了一種耐腐蝕涂層耐磨球，耐熱耐腐蝕，可在多種環(huán)境下使用，尤其適用于濕法研磨，耐磨性能好，硬度可達(dá)70HRC以上，沖擊韌性可達(dá)7J/cm2。
[0004]本發(fā)明提出的一種耐腐蝕涂層耐磨球，由如下步驟制備得到:
[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20_30min，氬氣流速為1-2L/S，關(guān)閉爐門后將感應(yīng)爐溫度升至2500-2700°C，待上述原料全部熔化后，打開(kāi)爐門加入50-60份鈦錠、60-70份粒徑為55-60 μ m的碳粉和30-40份粒徑為30-50 μ m的硅粉，再次關(guān)閉爐門將感應(yīng)爐溫度升至2700-300(TC保溫3-4h，保溫過(guò)程中抽真空維持負(fù)壓為0.3-0.4kPa，再次打開(kāi)爐門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2600-27000C，澆注溫度為2400-2500°C，冷卻至400_500°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)，向電爐內(nèi)通入氬氣20_30min，氬氣流速l-2L/s，將電爐溫度以10-15°C /min的升溫速度升至1100_1300°C，保溫3_5h后，將保溫后的球型合金基質(zhì)A取出置于溫度為160-200°C的硝酸鹽溶液中，待硝酸鹽溶液的溫度升至260-320°C進(jìn)行保溫，保溫時(shí)間為Xmin，然后取出空氣冷卻至室溫得到球型合金基質(zhì)B，X=2.4R+(3?6)，其中R為球型合金基質(zhì)A的半徑，R的單位為mm，所述硝酸鹽溶液為按摩爾份數(shù)將1-3份硝酸鎂、2-6份硝酸鉀和3-7份硝酸鈉加入8-15份水中充分?jǐn)嚢杷茫?br> [0008]S4、預(yù)處理:將球型合金基質(zhì)B在室溫下浸入水中5-10min，取出干燥后浸入丙酮中并用超聲清洗機(jī)進(jìn)行清洗，清洗時(shí)間為15-20min，清洗溫度為55_65°C，再次取出干燥后在室溫下浸入乙醚中10-15min，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 ;
[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)行沉積后冷卻得到涂層耐磨球，其中球型合金基質(zhì)C負(fù)偏壓為-120?-160V，沉積溫度為390-410°C，涂層耐磨球的涂層厚度為2-6 μ m，涂層中鈦、鋁、氮的摩爾比為11-12:8_10:18-19。
[0010]優(yōu)選的，SI中，按重量份將125-135份廢鋼、115-125份鉻鐵合金、23-37份稀土合金、75-79份生鐵、15-25份錳錠和21-24份硼砂放入感應(yīng)爐中，向感應(yīng)爐中通入氬氣23-27min，氬氣流速為1.2-1.8L/s,關(guān)閉爐門后將感應(yīng)爐溫度升至2550_2650°C，待上述原料全部熔化后，打開(kāi)爐門加入52-58份鈦錠、63-66份粒徑為55-60 μ m的碳粉和34-35份粒徑為30-50 μ m的硅粉，再次關(guān)閉爐門將感應(yīng)爐溫度升至2800-2900°C保溫3.2-3.6h，保溫過(guò)程中抽真空維持負(fù)壓為0.34-0.37kPa，再次打開(kāi)爐門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，S3中，所述硝酸鹽溶液為按摩爾份數(shù)將1.6-2.4份硝酸鎂、3_5份硝酸鉀和4-6份硝酸鈉加入9-12份水中充分?jǐn)嚢杷谩?br> [0012]優(yōu)選的，陰極電弧設(shè)備包括真空系統(tǒng)、陰極電弧蒸發(fā)源、偏壓系統(tǒng)、供氣系統(tǒng)、節(jié)流閥系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、測(cè)溫系統(tǒng)、工件轉(zhuǎn)架系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。
[0013]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)。
[0014]本發(fā)明在進(jìn)行表面鍍層前進(jìn)行預(yù)處理，增強(qiáng)基質(zhì)表面的粗糙程度，使鍍層與基質(zhì)結(jié)合更加緊密；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)70HRC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，還提高本發(fā)明的使用壽命；而采用廢鋼、鉻鐵合金、稀土合金、生鐵、錳錠、硼砂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；在熔煉前通入的氬氣、鈦錠、粒徑為55-60 μ m的碳粉和粒徑為30-50 μ m的硅粉相互配合，可減少熔煉中與氧氣接觸，減少球型合金基質(zhì)中氧化物的含量，進(jìn)一步提高耐磨球的的使用壽命；在熱處理中采用硝酸鹽溶液進(jìn)行等溫淬火，先將溫度升高使球型合金基質(zhì)中的奧氏體均勻分布，利用硝酸鹽溶液的高比熱容進(jìn)行快速降溫，使奧氏體轉(zhuǎn)化成貝氏體，大幅度提高球型合金基質(zhì)的韌性，經(jīng)多次試驗(yàn)證明硝酸鎂、硝酸鉀、硝酸鈉和水的摩爾比為1-3:2-6:3-7:8-15時(shí)在260_320°C比熱容最大，可以大量吸收球型合金基質(zhì)的熱能，達(dá)到快速降溫的效果，而又通過(guò)多次試驗(yàn)對(duì)比得出降溫時(shí)間與球型合金基質(zhì)的半徑存在線性函數(shù)關(guān)系，依據(jù)此線性函數(shù)得出的降溫時(shí)間，可使球型合金基質(zhì)的韌性達(dá)到最高。

【具體實(shí)施方式】
[0015]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。
[0016]實(shí)施例1
[0017]本發(fā)明提出的一種耐腐蝕涂層耐磨球，由如下步驟制備得到:
[0018]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20min，氬氣流速為lL/s,關(guān)閉爐門后將感應(yīng)爐溫度升至2700°C，待上述原料全部熔化后，打開(kāi)爐門加入50份鈦錠、70份粒徑為55-60 μ m的碳粉和30份粒徑為30-50 μ m的硅粉，再次關(guān)閉爐門將感應(yīng)爐溫度升至3000°C保溫3h，保溫過(guò)程中抽真空維持負(fù)壓為0.4kPa，再次打開(kāi)爐門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；
[0019]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2600°C，澆注溫度為2500°C，冷卻至400°C得到球型合金基質(zhì)A ；
[0020]S3、熱處理:將球型合金基質(zhì)A放入電爐內(nèi)，向電爐內(nèi)通入氬氣30min，氬氣流速lL/s，將電爐溫度以10°C /min的升溫速度升至1300°C，保溫3h后，將保溫后的球型合金基質(zhì)A取出置于溫度為200°C的硝酸鹽溶液中，待硝酸鹽溶液的溫度升至320°C進(jìn)行保溫，保溫時(shí)間為60min，然后取出空氣冷卻至室溫得到球型合金基質(zhì)B，所述硝酸鹽溶液為按摩爾份數(shù)將I份硝酸鎂、6份硝酸鉀和3份硝酸鈉加入15份水中充分?jǐn)嚢杷茫?br> [0021]S4、預(yù)處理:將球型合金基質(zhì)B在室溫下浸入水中5min，取出干燥后浸入丙酮中并用超聲清洗機(jī)進(jìn)行清洗，清洗時(shí)間為20min，清洗溫度為55°C，再次取出干燥后在室溫下浸入乙醚中15min，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 ；
[0022]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)行沉積后冷卻得到涂層耐磨球，其中球型合金基質(zhì)C負(fù)偏壓為-160V，沉積溫度為390°C，涂層耐磨球的涂層厚度為6 μ m,涂層中欽、招、氣的摩爾比為11: 10:18。
[0023]實(shí)施例2
[0024]本發(fā)明提出的一種耐腐蝕涂層耐磨球，由如下步驟制備得到:
[0025]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30min，氬氣流速為2L/s,關(guān)閉爐門后將感應(yīng)爐溫度升至2500°C，待上述原料全部熔化后，打開(kāi)爐門加入60份鈦錠、60份粒徑為55-60 μ m的碳粉和40份粒徑為30-50 μ m的硅粉，再次關(guān)閉爐門將感應(yīng)爐溫度升至2700°C保溫4h，保溫過(guò)程中抽真空維持負(fù)壓為0.3kPa，再次打開(kāi)爐門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；
[0026]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2700°C，澆注溫度為2400°C，冷卻至500°C得到球型合金基質(zhì)A ；
[0027]S3、熱處理:將球型合金基質(zhì)A放入電爐內(nèi)，向電爐內(nèi)通入氬氣20min，氬氣流速2L/s，將電爐溫度以15°C /min的升溫速度升至1100°C，保溫5h后，將保溫后的球型合金基質(zhì)A取出置于溫度為160°C的硝酸鹽溶液中，待硝酸鹽溶液的溫度升至260°C進(jìn)行保溫，保溫時(shí)間為30min，然后取出空氣冷卻至室溫得到球型合金基質(zhì)B，所述硝酸鹽溶液為按摩爾份數(shù)將3份硝酸鎂、2份硝酸鉀和7份硝酸鈉加入8份水中充分?jǐn)嚢杷茫?br> [0028]S4、預(yù)處理:將球型合金基質(zhì)B在室溫下浸入水中l(wèi)Omin，取出干燥后浸入丙酮中并用超聲清洗機(jī)進(jìn)行清洗，清洗時(shí)間為15min，清洗溫度為65°C，再次取出干燥后在室溫下浸入乙醚中l(wèi)Omin，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 ;
[0029]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)行沉積后冷卻得到涂層耐磨球，其中球型合金基質(zhì)C負(fù)偏壓為-120V，沉積溫度為410°C，涂層耐磨球的涂層厚度為2 μ m,涂層中欽、招、氣的摩爾比為12:8:19。
[0030]實(shí)施例3
[0031]本發(fā)明提出的一種耐腐蝕涂層耐磨球，由如下步驟制備得到:
[0032]S1、熔煉:按重量份將125份廢鋼、125份鉻鐵合金、23份稀土合金、79份生鐵、15份錳錠和24份硼砂放入感應(yīng)爐中，向感應(yīng)爐中通入氬氣23min，氬氣流速為1.2L/s,關(guān)閉爐門后將感應(yīng)爐溫度升至2500°C，待上述原料全部熔化后，打開(kāi)爐門加入58份鈦錠、63份粒徑為55-60 μ m的碳粉和35份粒徑為30-50 μ m的硅粉，再次關(guān)閉爐門將感應(yīng)爐溫度升至2800-2900°C保溫3.6h，保溫過(guò)程中抽真空維持負(fù)壓為0.34kPa，再次打開(kāi)爐門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；
[0033]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2630°C，澆注溫度為2460°C，冷卻至470°C得到球型合金基質(zhì)A ；
[0034]S3、熱處理:將球型合金基質(zhì)A放入電爐內(nèi)，向電爐內(nèi)通入氬氣23min，氬氣流速1.2L/s，將電爐溫度以12°C /min的升溫速度升至1150°C，保溫4.3h后，將保溫后的球型合金基質(zhì)A取出置于溫度為170°C的硝酸鹽溶液中，待硝酸鹽溶液的溫度升至300°C進(jìn)行保溫，保溫時(shí)間為50min，然后取出空氣冷卻至室溫得到球型合金基質(zhì)B，所述硝酸鹽溶液為按摩爾份數(shù)將2.4份硝酸鎂、3份硝酸鉀和6份硝酸鈉加入9份水中充分?jǐn)嚢杷茫?br> [0035]S4、預(yù)處理:將球型合金基質(zhì)B在室溫下浸入水中8min，取出干燥后浸入丙酮中并用超聲清洗機(jī)進(jìn)行清洗，清洗時(shí)間為17min，清洗溫度為57°C，再次取出干燥后在室溫下浸入乙醚中12min，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 ;
[0036]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)行沉積后冷卻得到涂層耐磨球，其中球型合金基質(zhì)C負(fù)偏壓為-130V，沉積溫度為400°C，涂層耐磨球的涂層厚度為4 μ m,涂層中欽、招、氣的摩爾比為12:9:19。
[0037]實(shí)施例4
[0038]本發(fā)明提出的一種耐腐蝕涂層耐磨球，由如下步驟制備得到:
[0039]S1、熔煉:按重量份將135份廢鋼、115份鉻鐵合金、37份稀土合金、75份生鐵、25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27min，氬氣流速為1.8L/s,關(guān)閉爐門后將感應(yīng)爐溫度升至2500°C，待上述原料全部熔化后，打開(kāi)爐門加入52份鈦錠、66份粒徑為55-60 μ m的碳粉和34份粒徑為30-50 μ m的硅粉，再次關(guān)閉爐門將感應(yīng)爐溫度升至2800-2900°C保溫3.2h，保溫過(guò)程中抽真空維持負(fù)壓為0.37kPa，再次打開(kāi)爐門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；
[0040]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2670°C，澆注溫度為2430°C，冷卻至430°C得到球型合金基質(zhì)A ；
[0041]S3、熱處理:將球型合金基質(zhì)A放入電爐內(nèi)，向電爐內(nèi)通入氬氣27min，氬氣流速1.8L/s，將電爐溫度以14°C /min的升溫速度升至1250°C，保溫3.6h后，將保溫后的球型合金基質(zhì)A取出置于溫度為190°C的硝酸鹽溶液中，待硝酸鹽溶液的溫度升至280°C進(jìn)行保溫，保溫時(shí)間為40min，然后取出空氣冷卻至室溫得到球型合金基質(zhì)B，所述硝酸鹽溶液為按摩爾份數(shù)將1.6份硝酸鎂、5份硝酸鉀和4份硝酸鈉加入12份水中充分?jǐn)嚢杷茫?br> [0042]S4、預(yù)處理:將球型合金基質(zhì)B在室溫下浸入水中6min，取出干燥后浸入丙酮中并用超聲清洗機(jī)進(jìn)行清洗，清洗時(shí)間為19min，清洗溫度為63°C，再次取出干燥后在室溫下浸入乙醚中14min，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 ；
[0043]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)行沉積后冷卻得到涂層耐磨球，其中球型合金基質(zhì)C負(fù)偏壓為-140V，沉積溫度為400°C，涂層耐磨球的涂層厚度為5 μ m,涂層中欽、招、氣的摩爾比為11:9:18。
[0044]實(shí)施例1-4中鍍涂層所使用的陰極電弧設(shè)備包括真空系統(tǒng)、陰極電弧蒸發(fā)源、偏壓系統(tǒng)、供氣系統(tǒng)、節(jié)流閥系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、測(cè)溫系統(tǒng)、工件轉(zhuǎn)架系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。
[0045]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】
1.一種耐腐蝕涂層耐磨球，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20-30min，氬氣流速為1-2L/S，關(guān)閉爐門后將感應(yīng)爐溫度升至2500-2700°C，待上述原料全部熔化后，打開(kāi)爐門加入50-60份鈦錠、60-70份粒徑為55-60 μ m的碳粉和30-40份粒徑為30-50 μ m的硅粉，再次關(guān)閉爐門將感應(yīng)爐溫度升至2700-300(TC保溫3-4h，保溫過(guò)程中抽真空維持負(fù)壓為0.3-0.4kPa，再次打開(kāi)爐門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2600-2700°C，澆注溫度為2400-2500°C，冷卻至400-500°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)，向電爐內(nèi)通入氬氣20-30min，氬氣流速l-2L/s，為將電爐溫度以10-15°C /min的升溫速度升至1100-1300°C，保溫3_5h后，將保溫后的球型合金基質(zhì)A取出置于溫度為160-200°C的硝酸鹽溶液中，待硝酸鹽溶液的溫度升至260-320°C進(jìn)行保溫，保溫時(shí)間為Xmin，然后取出空氣冷卻至室溫得到球型合金基質(zhì)B，X=2.4R+(3?6)，其中R為球型合金基質(zhì)A的半徑，R的單位為mm，所述硝酸鹽溶液為按摩爾份數(shù)將1-3份硝酸鎂、2-6份硝酸鉀和3-7份硝酸鈉加入8-15份水中充分?jǐn)嚢杷茫? 54、預(yù)處理:將球型合金基質(zhì)B在室溫下浸入水中5-10min，取出干燥后浸入丙酮中并用超聲清洗機(jī)進(jìn)行清洗，清洗時(shí)間為15-20min，清洗溫度為55_65°C，再次取出干燥后在室溫下浸入乙醚中10-15min，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 ; 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)行沉積后冷卻得到涂層耐磨球，其中球型合金基質(zhì)C負(fù)偏壓為-120?-160V，沉積溫度為390-410°C，涂層耐磨球的涂層厚度為2-6 μ m，涂層中鈦、鋁、氮的摩爾比為11-12:8-10:18_19。
2.如權(quán)利要求1所述涂層耐磨球，其特征在于，SI中，按重量份將125-135份廢鋼、115-125份鉻鐵合金、23-37份稀土合金、75-79份生鐵、15-25份錳錠和21-24份硼砂放入感應(yīng)爐中，向感應(yīng)爐中通入氬氣23-27min，氬氣流速為1.2-1.8L/s,關(guān)閉爐門后將感應(yīng)爐溫度升至2550-2650°C，待上述原料全部熔化后，打開(kāi)爐門加入52-58份鈦錠、63-66份粒徑為55-60 μ m的碳粉和34-35份粒徑為30-50 μ m的硅粉，再次關(guān)閉爐門將感應(yīng)爐溫度升至2800-2900°C保溫3.2-3.6h，保溫過(guò)程中抽真空維持負(fù)壓為0.34-0.37kPa，再次打開(kāi)爐門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所述涂層耐磨球，其特征在于，S3中，所述硝酸鹽溶液為按摩爾份數(shù)將1.6-2.4份硝酸鎂、3-5份硝酸鉀和4-6份硝酸鈉加入9_12份水中充分?jǐn)嚢杷谩?br> 4.如權(quán)利要求1所述涂層耐磨球，其特征在于，陰極電弧設(shè)備包括真空系統(tǒng)、陰極電弧蒸發(fā)源、偏壓系統(tǒng)、供氣系統(tǒng)、節(jié)流閥系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、測(cè)溫系統(tǒng)、工件轉(zhuǎn)架系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。
【文檔編號(hào)】C21D9/00GK104289280SQ201410231670
【公開(kāi)日】2015年1月21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