一种低碳钢表面复相涂层及其制备方法与流程

文档序号:16102849发布日期:2018-11-28 00:20阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种低碳钢表面复相涂层,其特征在于:是含有纳米贝氏体、马氏体和残余奥氏体组织的复相涂层。

2.根据权利要求1所述的低碳钢表面复相涂层,其特征在于:包括下列重量百分比的元素:

C: 0.11-0.25%

Si: 1.5-2.3%

Mn: 1.7-2.9%

Cr: 1.9-3.2%

Al:1.2-2.6%

Nb:0.021-0.053%

Graphene:0.05-0.2%

P:≤ 0.01%,

S:≤ 0.01%

其余为 Fe。

3.一种权利要求1或2所述的低碳钢表面复相涂层的制备方法,其特征在于:首先利用球磨法制备涂层原料,且在碳钢表面进行感应熔覆,然后通过渗碳处理后,再经过回火和碳分配处理,得到含有纳米贝氏体、马氏体和残余奥氏体组织的复相涂层。

4.根据权利要求3所述的低碳钢表面复相涂层的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:

第一步,将上述设计的元素组成按比例混合后进行球磨,转速为200-300r/min,球磨时间为1-3h;

第二步,将球磨好的粉末进行感应熔覆:

将第一步中混合好的粉末用粘结剂均匀地涂覆于低碳钢基体的表面,得到厚度为1-2mm的预制涂层;将预制涂层置于100-200℃鼓风干燥箱中保温1.5-2h,使粘结剂充分挥发;干燥结束后置于感应熔覆设备中,在温度为1000-1200℃进行感应熔覆,感应熔覆时间为30-60s,熔覆电流为260A~320A,震荡频率为20~60KHz,最终得到熔覆涂层;

第三步,再将钢以30-50℃/s的速度加热到850-950℃,进行等温20-50min,再以50-100℃/s的速度冷却到室温;

第四步,然后在750-950℃进行表面渗碳,渗碳时间为1-20h,渗碳过程中通入氮气或惰性气体作为保护气氛;

第五步,以50-90℃/s的速度快速淬火到Ms-5℃~Ms-10℃的温度,保持3~10s;

第六步,然后在回火温度进行碳分配,碳分配时间为10-600s;使低碳钢表面生成纳米贝氏体和残余奥氏体组织,其硬度进一步提高;

第七步,最后再淬火到室温,在室温获得稳定的纳米贝氏体、马氏体和残余奥氏体的表面复相组织。

5.根据权利要求4所述的低碳钢表面复相涂层的制备方法,其特征在于:所述粘结剂为水玻璃,水玻璃的用量为混合好的粉末总质量的2-8%。

6.根据权利要求4所述的低碳钢表面复相涂层的制备方法,其特征在于:所述保护气氛的通入量为0.6~1.0l/min。

7.根据权利要求4所述的低碳钢表面复相涂层的制备方法,其特征在于:所述回火温度为300-500℃。

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