本发明属于日用合金技术领域，具体涉及一种耐磨性强的不锈钢合金伞中棒及其制作方法。
背景技术：
伞的构造大体是伞柄、伞骨、伞面三部分，伞柄即伞中棒，是伞的主心骨，支撑着整个伞；伞骨是支撑整个伞面的，它能折叠能撑开，便于携带；伞面是伞中重要的部分，担负着遮雨的责任，制作材料有塑料布、油布、绸布以及经久耐用的尼龙布等；伞中棒材质一般采用优质钢材，不易弯曲，而且每一级之间的距离控制的很好，几乎没有晃动，市场上常见的伞中棒通常采用铁镀铬合金制成，其耐摩性差，久用还易生锈，难以长久使用，因此，提供一种耐磨性强的不锈钢合金伞中棒具有很大的经济价值。
技术实现要素：
基于以上现有技术，本发明的目的在于提供一种耐磨性强的不锈钢合金伞中棒及其制作方法。
为了实现以上目的，本发明采用的技术方案为：一种耐磨性强的不锈钢合金伞中棒，包括基棒与耐磨镀层，所述基棒为铁质基棒，所述耐磨镀层包括以下质量百分数的原料：22~34%的镍、12~18%的碳化硅、3~5%的硅、1~3%的铝、1.2~3%的钴、0.8~1.3%的锰、0.5~0.8%的钛、0.01~0.03%的碳、余量为铬。
作为优选，所述耐磨镀层包括以下质量百分数的原料：所述耐磨镀层包括以下质量百分数的原料：28%的镍、15%的碳化硅、4%的硅、2%的铝、2.1%的钴、1.1%的锰、0.6%的钛、0.02%的碳、余量为铬。
本发明采用上述原料的原理在于：采用铬、镍、碳化硅、硅、铝、钴、锰、钛、碳制得耐磨镀层，铬与锰质硬性脆、抗腐蚀，与镍结合后可防止生锈，碳化硅将铬与锰的脆性进行缓和，使耐磨镀层保持硬度与优良的延展性，并具备一定的耐磨损特点，硅与镍结合后将耐磨镀层进行强化，提升其耐磨性与耐折弯性，铝质地坚韧而轻，延展性强，与铬、镍结合后可提升耐磨镀层的耐空气氧化性能，与钴结合后可使耐磨镀层色泽明亮、不易变色、耐急冷急热，锰与钛结合后可提升耐磨镀层的硬度、抗水腐蚀性以及抗空气氧化性，碳与铬、镍、钴结合后使耐磨镀层具备高耐磨性。
作为优化，所述碳化硅的颗粒尺寸为100钠米以下，采用纳米级碳化硅，其颗粒小，可完全填充于耐磨镀层各原料颗粒构成的缝隙中，使镀层更加致密，进而提升其耐磨蚀性与耐磨性。
本发明还提供一种制作耐磨性强的不锈钢合金伞中棒的方法，包括以下步骤：
步骤1、按照重量份称取各耐磨镀层原料，备用；
步骤2、将镀层原料研磨后过筛，之后置于粉末混合设备中混合20分钟以上得到镀层粉料；
步骤3、将镀层粉料镀于铁质基棒上即得到耐磨性强的不锈钢合金伞中棒，镀层厚度为0.2mm以下。
本发明提供的制作耐磨性强的不锈钢合金伞中棒的方法，先将镀层原料研磨成为小颗粒粉末，混合均匀后镀于铁质基棒上，其工艺简单，制作方便。
作为优化，所述步骤2中过800目以上筛。
作为优化，所述步骤2中将研磨后的镀层原料置于混合设备中以60~120r/min的速率混合。
作为优化，所述步骤3中采用电镀或等离子喷镀工艺将镀层粉料镀于铁质基棒上。
作为进一步优化，所述步骤3中采用等离子喷镀工艺具体为：在压强为7～8mpa的氩气环境下，将镀层粉料喷涂于铁质基棒上，其喷涂气流量为35~38l/min，送粉量为14～15g/min，采用相对大气流量与相对较小送粉量得到的耐磨镀层，其镀层薄且致密度高，维氏硬度可达1120以上，且更耐氧化、抗水腐蚀。
有益效果
本发明的有益效果如下：
（1）、本发明将耐磨镀层镀于铁质基棒上得到不锈钢合金伞中棒，采用铬、镍、碳化硅、硅、铝、钴、锰、钛、碳制得耐磨镀层，其中，铬与锰质硬性脆、抗腐蚀，与镍结合后可防止生锈，碳化硅将铬与锰的脆性进行缓和，使耐磨镀层保持硬度与优良的延展性，并具备一定的耐磨损特点，硅与镍结合后将耐磨镀层进行强化，提升其耐磨性与耐折弯性，铝质地坚韧而轻，延展性强，与铬、镍结合后可提升耐磨镀层的耐空气氧化性能，与钴结合后可使耐磨镀层色泽明亮、不易变色、耐急冷急热，锰与钛结合后可提升耐磨镀层的硬度、抗水腐蚀性以及抗空气氧化性，碳与铬、镍、钴结合后使耐磨镀层具备高耐磨性。
（2）、本发明提供的耐磨性强的不锈钢合金伞中棒，其表面光滑，耐空气氧化及耐水性较好，采用高速环块磨损试验机对其进行耐磨性测试，载荷为30n，转速为200r／min，环境温度为25±2℃，用磨痕宽度表示耐磨性，磨痕宽度越小，其耐磨性越强，对试样经200m摩擦距离后其磨痕宽度在0.64mm以下，而市场上得到的伞中棒通常采用的铁镀铬合金在相同条件下的磨痕宽度为0.76~0.85mm，证明本发明提供的不锈钢合金伞中棒在耐磨性方面优于市场上普通的伞中棒。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1
本实施例提供一种一种耐磨性强的不锈钢合金伞中棒，包括基棒与耐磨镀层，所述基棒为铁质基棒，所述耐磨镀层包括以下质量百分数的原料：22%的镍、12%的碳化硅、3%的硅、1%的铝、1.2%的钴、0.8%的锰、0.5%的钛、0.01%的碳、余量为铬，其中，所述碳化硅的颗粒尺寸为100钠米以下。
本实施例还提供一种制作耐磨性强的不锈钢合金伞中棒的方法，包括以下步骤：
步骤1、按照重量份称取各耐磨镀层原料，备用；
步骤2、将镀层原料研磨后过800目以上筛，之后置于粉末混合设备中以60r/min的速率混合60分钟得到镀层粉料；
步骤3、采用等离子喷镀工艺将镀层粉料镀于铁质基棒上即得到耐磨性强的不锈钢合金伞中棒，其喷镀工艺具体为：在压强为7mpa的氩气环境下，将镀层粉料喷涂于铁质基棒上，其喷涂气流量为35l/min，送粉量为14g/min，镀层厚度为0.2mm以下。
实施例2
本实施例提供一种一种耐磨性强的不锈钢合金伞中棒，包括基棒与耐磨镀层，所述基棒为铁质基棒，所述耐磨镀层包括以下质量百分数的原料：25%的镍、13%的碳化硅、3.5%的硅、1.5%的铝、1.6%的钴、0.9%的锰、0.5%的钛、0.01%的碳、余量为铬，其中，所述碳化硅的颗粒尺寸为100钠米以下。
本实施例还提供一种制作耐磨性强的不锈钢合金伞中棒的方法，包括以下步骤：
步骤1、按照重量份称取各耐磨镀层原料，备用；
步骤2、将镀层原料研磨后过800目以上筛，之后置于粉末混合设备中以80r/min的速率混合60分钟得到镀层粉料；
步骤3、采用等离子喷镀工艺将镀层粉料镀于铁质基棒上即得到耐磨性强的不锈钢合金伞中棒，其喷镀工艺具体为：在压强为7.5mpa的氩气环境下，将镀层粉料喷涂于铁质基棒上，其喷涂气流量为36l/min，送粉量为14.5g/min，镀层厚度为0.2mm以下。
实施例3
本实施例提供一种一种耐磨性强的不锈钢合金伞中棒，包括基棒与耐磨镀层，所述基棒为铁质基棒，所述耐磨镀层包括以下质量百分数的原料：28%的镍、15%的碳化硅、4%的硅、2%的铝、2.1%的钴、1.1%的锰、0.6%的钛、0.02%的碳、余量为铬，其中，所述碳化硅的颗粒尺寸为100钠米以下。
本实施例还提供一种制作耐磨性强的不锈钢合金伞中棒的方法，包括以下步骤：
步骤1、按照重量份称取各耐磨镀层原料，备用；
步骤2、将镀层原料研磨后过800目以上筛，之后置于粉末混合设备中以90r/min的速率混合60分钟得到镀层粉料；
步骤3、采用等离子喷镀工艺将镀层粉料镀于铁质基棒上即得到耐磨性强的不锈钢合金伞中棒，其喷镀工艺具体为：在压强为7.5mpa的氩气环境下，将镀层粉料喷涂于铁质基棒上，其喷涂气流量为36l/min，送粉量为14.5g/min，镀层厚度为0.2mm以下。
实施例4
本实施例提供一种一种耐磨性强的不锈钢合金伞中棒，包括基棒与耐磨镀层，所述基棒为铁质基棒，所述耐磨镀层包括以下质量百分数的原料：31%的镍、17%的碳化硅、4.5%的硅、2.5%的铝、2.7%的钴、1.2%的锰、0.7%的钛、0.02%的碳、余量为铬，其中，所述碳化硅的颗粒尺寸为100钠米以下。
本实施例还提供一种制作耐磨性强的不锈钢合金伞中棒的方法，包括以下步骤：
步骤1、按照重量份称取各耐磨镀层原料，备用；
步骤2、将镀层原料研磨后过800目以上筛，之后置于粉末混合设备中以100r/min的速率混合30分钟得到镀层粉料；
步骤3、采用等离子喷镀工艺将镀层粉料镀于铁质基棒上即得到耐磨性强的不锈钢合金伞中棒，其喷镀工艺具体为：在压强为7mpa的氩气环境下，将镀层粉料喷涂于铁质基棒上，其喷涂气流量为38l/min，送粉量为14g/min，镀层厚度为0.2mm以下。
实施例5
本实施例提供一种一种耐磨性强的不锈钢合金伞中棒，包括基棒与耐磨镀层，所述基棒为铁质基棒，所述耐磨镀层包括以下质量百分数的原料：34%的镍、18%的碳化硅、5%的硅、3%的铝、3%的钴、1.3%的锰、0.8%的钛、0.03%的碳、余量为铬，其中，所述碳化硅的颗粒尺寸为100钠米以下。
本实施例还提供一种制作耐磨性强的不锈钢合金伞中棒的方法，包括以下步骤：
步骤1、按照重量份称取各耐磨镀层原料，备用；
步骤2、将镀层原料研磨后过800目以上筛，之后置于粉末混合设备中以120r/min的速率混合20分钟得到镀层粉料；
步骤3、采用等离子喷镀工艺将镀层粉料镀于铁质基棒上即得到耐磨性强的不锈钢合金伞中棒，其喷镀工艺具体为：在压强为8mpa的氩气环境下，将镀层粉料喷涂于铁质基棒上，其喷涂气流量为35l/min，送粉量为15g/min，镀层厚度为0.2mm以下。
上述实施例1至5及对照例中得到的耐磨性强的不锈钢合金伞中棒，其耐磨镀层组分与质量百分比如下表1所示：
上述实施例1至5中得到的耐磨性强的不锈钢合金伞中棒，采用相同的原料与工艺将耐磨镀层镀于尺寸为3×3×10的长方形铁柱表面作为试样，镀层厚度为0.5mm，对其进行抗氧化性、抗水锈性、硬度与耐磨性测试，测试方法如下：
抗氧化性测试：在550℃下放置200分钟后，测其氧化增重。
抗水锈性测试：在室内含氧量为30%、湿度为60%的环境下静置3天，测其生锈情况。
硬度测试：采用维氏硬度计测量其硬度，以100n的负荷，将相对面夹角为136°的方锥形金刚石压入器压材料表面，保持15秒后，测量压痕对角线长度，再按公式来计算硬度值的大小。
耐磨性测试：采用高速环块磨损试验机对其3×3的端面进行耐磨性测试，标准环为gcri5钢，硬度为62hrc，载荷为30n，转速为200r／min，环境温度为25±2℃，用磨痕宽度表示磨损量，本测试对试样进行经200m摩擦距离后磨痕宽度的测试。
对上述实施例1至5中得到的耐磨性强的不锈钢合金伞中棒进行抗氧化性、抗水锈性、硬度与耐磨性测试并与采用普通的铁镀铬合金作为对照例进行对比，其测试结果如下表2所示：
对上述实施例1至5中得到的耐磨性强的不锈钢合金伞中棒相对于作为对照例的普通铁镀铬合金伞棒分别在200℃、400℃、600℃的高温环境中寿命增加的倍数，测试结果如下表3所示：
上述表2可知，采用本发明给出的耐磨镀层原料与工艺得到的试样，其抗氧化性、抗水锈性以及硬度明显高于市场上普通的铁镀铬合金，其磨痕宽度明显小于市场上常见的铁镀铬合金，磨痕宽度越小，说明其耐磨性越好，其使用寿命远高于普通的铁镀铬合金伞棒由此可知，采用本发明提供的耐磨镀层原料与工艺得到的伞中棒的各项品质明显优于市场上常见的铁镀铬合金伞中棒，其中，以实施例3中得到的耐磨性强的不锈钢合金伞中棒的各项性能最好，为最佳实施例。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。