专利名称：金属表面表面硬化的方法
背景技术：
本发明涉及用一坚硬、耐磨涂层涂布金属表面诸如工具或农具的金属表面的方法。
用另一种金属或金属合金涂布金属表面以增强外表、防止腐蚀或提高耐磨性为冶金领域所熟知。用坚硬、耐磨合金涂布工具特别是工具的切刀刀刃是一种常规的工业实践，在农具制造领域尤其如此，其通常被称为“表面硬化”或“表面淬火”。例如参见Alessi的美国再公告专利号27852、Revankar的美国专利5027878和5443916、Brady等人的美国专利4682987和Hill的美国专利5456323。
表面硬化通常是通过在金属表面上熔化一种粉末状的硬质合金来完成。一般来说，该方法包括用包括一种粉末状均匀合金、一种粉末状助熔剂、一种粘合剂和一种悬浮剂的含水淤浆涂布所述金属表面，干燥所述淤浆形成一个固体层并将金属表面加热到足够高的温以将所述合金熔合到金属表面上。所述助熔剂用于防止合金在加热时与在熔炉气氛中的气体反应。所述悬浮剂用于帮助形成均匀的淤浆。所述粘合剂将所述合金和助熔剂粉末结合在一起直到所述合金淤浆在所述金属表面上干燥。
伴随着这种表面硬化方法的一个问题是在所述淤浆中的助熔剂、粘合剂和悬浮剂添加剂作为不需要的非金属夹杂物保留在熔化的涂层中，降低了一定涂层厚度下的有效耐磨涂层的量。这些夹杂物在所述涂层中的不连续性增加了其脆性并因而促使涂层材料断裂而脱离而不是磨损，导致了涂层的过早磨损和较短的磨损寿命。
伴随着该技术方法的另一个问题是涂层厚度的不均匀性。这个问题有两个原因1)淤浆涂布时使湿淤浆在垂直和倾斜表面上流动而形成粉末合金的不均匀分布。2)在涂层淤浆中所用的助熔剂/粘合剂混合物先于所述涂料粉末熔化并且得到的液体易于置换在垂直和倾斜表面上的粉末颗粒以及使合金粉末在被熔化前不均匀分布。
本发明的一个目的是提供使用实际无非金属夹杂物的耐磨合金将金属表面均匀表面硬化的方法。本发明的第二个目的是提供用于表面硬化的耐磨合金的淤浆。
发明概述本发明的第一方面是用一种耐磨涂层将金属表面表面硬化的方法。本方法的第一个实施方案包括下列步骤a)形成一种聚乙烯醇和以细粉形式的可熔、硬质合金的基本上均匀的含水淤浆；b)用所述含水淤浆涂布金属表面；c)干燥所述含水淤浆，在金属表面留下在聚乙烯醇基质中的可熔、硬质合金的固体层；d)将所述涂有在聚乙烯醇基质中的可熔硬质合金层的金属表面在保护气氛下加热到所述合金的熔化温度，直到所述合金熔合在该金属表面上；和e)冷却熔合表面硬化的金属表面到环境温度。
步骤b和c可重复一次或多次以便形成较厚的合金/聚乙烯醇基质的涂层。
本发明的金属表面的表面硬化方法的第二个实施方案包括下列步骤a)用聚乙烯醇水溶液涂布金属表面；b)将基本上均匀的细粉形式的可熔、硬质合金层在聚乙烯醇溶液干燥前分布在步骤b涂布的聚乙烯醇溶液的涂层上；c)干燥聚乙烯醇水溶液涂层而形成通过聚乙烯醇涂层粘合到金属表面上的可熔、硬质合金的固体层；
d)将涂有通过聚乙烯醇涂层粘合的可熔、硬质合金层的金属表面在保护气氛下加热到该合金的熔化温度直到合金完成熔化；和e)冷却熔合表面硬化的金属表面到环境温度。
步骤a、b和c可重复一次或多次以便形成均通过聚乙烯醇涂层与其下层粘合的各合金层，最低层直接粘合到金属表面。
本发明的第二个方面是聚乙烯醇和在本方法的第一个实施方案中所用的细粉形式的可熔、硬质合金的含水淤浆。所述合金的平均粒度优选为200目或更细。
通过本发明的用于表面硬化的淤浆涂布方法涂布的耐磨涂层是均匀密实的并且与现有技术方法涂布的淤浆涂层不同，基本不含夹杂物。所以本发明的涂层比现有技术方法涂布的涂层不易碎和更耐久。
本发明的详细说明金属表面、特别是农具的金属表面表面硬化的广泛使用的方法说明于Alessi的美国再公告专利号27851(通过引用并入本文)中。该方法包括a)制备一种粉末硬质合金、一种粘合剂和一种助熔剂的含水淤浆；b)将该含水淤浆涂布在待表面硬化的金属物体表面；c)用低热驱除淤浆中的水分而在该金属表面留下干的合金、粘合剂和助熔剂的沉积物；和d)在足够高的温度下加热整个金属物体而使合金熔化以及在金属物体表面上形成紧密结合的硬化表面。本发明方法是对Alessi方法和目前使用的基于Alessi方法的表面硬化方法(如在美国专利5456323中称为“Dura-Face”的方法)的改进。
在基于Alessi的表面硬化的现有技术方法中，用于制备所述涂料淤浆的助熔剂和粘合剂组合物(助熔剂/粘合剂)在比淤浆中的合金粉末内容物的熔点低得多的温度下熔化成液体。所述助熔剂/粘合剂继续以液态存在，即使在合金粉末熔化的较高温度下也是如此。但是，液态的助熔剂/粘合剂不能在熔化的短时间内和金属固化前完全升到熔化合金的表面。因此，该助熔剂/粘合剂作为称作“夹杂物”的小的非金属颗粒物夹于合金涂层内。所述夹杂物较软和较脆，因此减弱了合金涂层和降低了其耐磨性。即使有足够时间使液态助熔剂/粘合剂上升通过熔融的合金层，所述助熔剂/粘合剂也不能从涂层中去除，而是构成涂料顶层的一部分。
此外，因为所述助熔剂/粘合剂的熔点比涂料合金的熔点低得多，所以在达到所述合金的熔化温度前助熔剂/粘合剂变成低粘度流体。这里所用的术语“熔化”是指所述精细的合金变软以及各颗粒熔化并凝聚形成连续涂层。所述流体助熔剂/粘合剂会在合金粉末发生熔化前在非水平表面容易地流动并随其夹带一些合金粉末。因此，助熔剂/粘合剂的熔化导致了固化涂层厚度的不均匀，导致了合金涂层差的耐磨性。
在本发明方法的第一个实施方案中，聚乙烯醇(PVA)的水溶液被用作没有助熔剂的合金的含水淤浆中的粘合剂。加热时，PVA并不熔化成热塑塑料，而是在150℃以上的温度下，由相邻两个羟基失水而分解。当所述合金/PVA涂料被加热到所述合金的熔化温度时，PVA几乎完全从涂料中蒸发，留下具足够粘结强度的洁净合金涂料粉末颗粒的附聚物，其熔化成没有夹杂物的洁净和密实的金属涂层。
但是，因为PVA在远低于表面硬化合金粉末的熔化温度下分解和逃逸，所以其并不能防止合金在其达到熔化温度时与大气中的气体诸如氧气、氮气和二氧化碳反应。这种保护作用是使用本发明有意省去的助熔剂的目的所在。因此，在所述合金在高温下对空气敏感的情况下，优选在加热、熔化和冷却中提供保护性气氛。
对实验室规模和小规模来说，合金的熔化可方便地在高真空炉(约10-4托或0.1μm)中进行，有效消除大气。低压(100-200μm)惰性气体如氩气或氦气炉运作也是适合的。尽管不能象氩气或其它惰性气体那样令人满意，但低压下氮气也可以使用。然而，在生产环境中，在真空炉的高真空和低压惰性气体操作是较昂贵和较慢的。刚好高于常压的惰性气体即氩气和氦气和刚好高于常压的还原气体如氢气可以以可接受的产率在合金熔化期间用作保护气体。因为氢气比氩气或氦气便宜，因此在大规模生产中被优选作为保护气体。使用氢气作为保护气氛的熔炉在冶金学领域是为人熟知的并且从市场上可以买到。
本发明所用的淤浆通过将粉末状的、表面硬化合金与PVA粘合剂溶液按所需的合金-粘合剂溶液重量比率完全混合来制备。此中所述的淤浆组成通过八位数码表示。例如对于“0550/0750”淤浆来说，开始的四个数字“0550”表示粉末合金与PVA溶液的重量比率为5.5比1，后四个数字“0750”表示作为粘合剂的PVA水溶液浓度为7.5％(重量)。在这种表示方法中，小数点被设定在每个四位数组的中间。同样，“1075/1025”是指合金与PVA的比率为10.75比1,PVA水溶液的浓度为10.25％(重量)。
冶金学领域技术人员会理解，要获得均匀耐磨涂层，待表面硬化处理的金属表面应该是没有氧化物的洁净、裸露金属。最好在使用此中所述的表面硬化方法前，待表面硬化处理的金属表面已经通过洁净而制备成裸露金属。金属表面可方便地通过用热洗涤剂擦洗后喷铁砂处理以备表面硬化。所述铁砂优选为约80到约120目。如果只有几件待涂布处理的物品，其表面可通过用细砂磨纸或细砂磨布如120砂的砂磨纸或砂磨布擦来脱掉氧化物。砂料实际上可以是任何坚硬、带角颗粒粉末如氧化铝、“钢砂”和许多其它商品化磨料。
在本发明方法的第一个实施方案中，将淤浆涂布到待涂布金属表面的优选实施步骤取决于合金的比率和PVA粘合剂溶液的浓度以及具有金属表面的金属物品的形状和尺寸。一般来说，涂料淤浆被倒在、刷在或喷在待保护金属表面上，或者可将具有待保护金属表面的物品浸渍到所述淤浆中。这种处理方法通常可用于较薄的涂层如达约0.030英寸(0.75mm)的涂层，但是涂层厚度的均匀性有时难以获得和维持。对于这种方法来说，最好合金与PVA溶液的比率范围为约4∶1到约8∶1,PVA溶液的浓度为约1％到约15％PVA(重量)。例如，0500/0500、0600/0150、0700/0150、0500/0750、0600/0750或类似的淤浆均适合于这种方法。
喷涂要求用具有慢的合金粉末沉降率的淤浆。按照Stoke法则，通过一流体柱的粉末颗粒的末端速度(即没有加速度的速度)“Vt”和假设为球体的颗粒的半径“r”的平方成正比并和流体介质的粘度“η”成反比，即Vt ∝ r2/η。所以，合金粉末的筛目尺寸越小以及粘合剂的粘度越高，合金粉末的沉降率越慢。半径项因为被平方，所以比粘度对沉降率具有更强的影响。例如，200目和325目颗粒的半径分别为75μ和45μ以及5％和7.5％PVA溶液的粘度为15mPa.s和70mPa.s。于是325目颗粒在7.5％PVA粘合剂中的Vt值比200目颗粒在5.0％PVA溶液中的Vt值低13倍。所以，沉降率可通过明智地综合选择粘合剂浓度和粉末粒度来控制。例如，在小于200目粉末的未搅拌0500/0750淤浆中的合金粉末的沉降在20分钟后可以忽略不计。
较高的粘合剂浓度如10％(250mPa.s的粘合剂粘度)将进一步降低沉降率，但是在淤浆粘度上相应的大的提高将使得淤浆不适合于喷涂。但是，高粘度淤浆可用于另外的涂布方法即下文所述的糊料和带材(tapes)。
稠淤浆组合物即具有高的合金与PVA溶液比率的组合物可作为可挤压糊料涂布或可卷成带材供粘合到金属表面上。然而，这两种方法通常需要特种添加剂来起分散剂、消絮凝剂和增塑剂的作用。对这些方法来说，最好合金与PVA溶液的比率范围为约8∶1至约15∶1(重量)，PVA溶液的浓度约为6％至约15％(重量)。稠淤浆的典型例子有1000/1000、1200/1500和1500/1200。所述糊料和带材方法可用于厚涂层。但是，这两种方法难以适用于高速生产环境。
当需要厚的涂层时，可替代糊料和带材方法的可靠及经济的方法是甚至在大的表面上也能制备出均匀的厚淤浆涂层的多次涂层法。所需的厚度可通过穿插干燥过程的重复喷涂来达到。所述干燥可在一强制循环空气烘箱中在约80℃至约120℃下进行。尽管其它配方也可使用，但是0500/0750淤浆特别适合于这种方法。
本发明方法对于将经受高冲击、腐蚀和磨损的钢物品表面的硬化处理特别有用，所述物品包括但不限于工具(特别是工具的切刀刀刃)、轴承、活塞、曲轴、齿轮、机件、武器、农具和外科器械。本方法可用于表面硬化处理延性铁和灰口铁，通常用于铸品诸如发动机部件(blocks)和组装外壳。合金可在稍低于铸铁物品熔点的温度下熔化在铸铁物品的表面上。此外，本发明方法可用于涂布非铁金属和合金，只要硬质、表面硬化用合金能与被涂布的金属表面配伍以及硬质、表面硬化处理用合金的熔化温度显著低于被表面硬化处理金属的熔点即可。
或者，使用本发明的第二个实施方案，待保护的金属表面可涂以PVA水溶液(约含1-15％(重量)的PVA)而形成一粘合剂涂层，接着当涂层仍湿的时候，将干粉合金分布到PVA粘合剂溶液涂层上，优选用粉末喷雾器，最优选用压气喷雾器。最好将PVA水溶液和合金粉末两者均喷雾在金属表面上。然后将PVA粘合剂溶液干燥而得到通过PVA涂层粘合到所述表面上的合金粉末固体层。多层合金粉末可通过涂布相继的PVA溶液涂层和合金粉末层及干燥来获得，每次涂布的PVA涂层在涂布另一PVA涂层前粘合到一合金层上。这种实施方案消除了在淤浆中粉末沉降和在厚涂层中淤浆流动的问题。此外，这种实施方案特别适用于高速生产。
热处理金属来将其改性或增强其性能在冶金领域是为人熟知并广泛实践的，例如参见Heat Treating Handbook,ASM International,Metals Park,OH(1991)。热处理方法基本包括均匀加热金属到其奥氏体化(淬火)温度后在淬火剂诸如水、淬火油或聚合物淬火剂或甚至是空气中快速冷却即淬火。具有通过本发明方法硬化处理的表面的金属物品可如下进行热处理熔化合金后从熔炉取出该物品、慢慢冷却到金属的淬火温度后快速将其浸入在一种适合的淬火剂中。或者，具有先前已表面硬化处理的表面的金属物品可通过加热到其淬火温度并淬火来热处理。
不象先有技术中所述的助熔剂/粘合剂，PVA粘合剂在涂层熔化过程前或熔化过程中并不熔化成液体，所以并不存在在所述粉末开始熔化前涂料粉末“移动”的机会。PVA的这种性质确保了在涂层的每个位置最终熔化的涂层厚度相应于最初的淤浆涂层厚度。达0.040英寸厚的熔化在直立钢表面上的淤浆并没有在熔化前或熔化过程中表现出粉末金属易位。涂在60度斜表面上的达0.060英寸(1.5mm)厚的涂层也没有显示出金属流动。因此，作为粘合剂的PVA减小了在现有技术表面硬化方法中出现的涂层不均匀问题。
在美国专利5027878中，Revankar等人在蒸发式铸造即EPC过程中使用PVA作为固定陶瓷颗粒诸如金属碳化物颗粒在一聚合物模型上的方法，然后其被置于一将浇铸熔融铁的砂模中。但是，‘878专利叙述了陶瓷颗粒被浸渍入铁中，而没有象本发明方法中的合金颗粒那样熔化在金属表面上。此外，‘878叙述了陶瓷粒度优选为约30目，最优选约100目，而本发明的合金颗粒优选为约200目或更细。
用于本发明的粘合剂PVA是一种不昂贵且环境安全的聚合物。在没有酸或碱的情况下，PVA水溶液即使在室温下储存几个月仍保持稳定。PVA溶液的稳定性对生产应用来说是一项有利条件。当PVA作为粘合剂的合金粉末淤浆在保护气氛诸如氩或氦气氛下或者还原气氛诸如氢气氛下加热到合金粉末的熔化温度时，PVA似乎完全蒸发，产生没有夹杂物的密实合金涂层。
用于本发明的合金实际比一般用作工具、齿轮、发动机部件和农具的钢如1045号钢更硬和更耐磨。所述合金优选具有约800-约1300的Knoop硬度值。所述合金具有例如约1100℃或以下的熔化温度，其低于待涂布的金属的熔点。所述合金粉末优选具有足够小的粒度以形成均匀的淤浆和均匀的表面硬化。所述合金优选为单相并优选具有约900℃到约1200℃之间的熔化温度。其为一般具有约90目到约400目粒径范围的精细粉末形式。其平均粒度优选细于约200目并最优选细于约325目。
用于本发明的合金优选包括至少60％元素周期表8族的过渡金属诸如铁、钴或镍，即它们是基于铁、钴和镍的，但是它们也可基于其它金属，只要所述合金具有上述的物理性质即可。次要组分(约0.1-约20％)一般是硼、碳、铬、铁(在镍基和钴基合金中)、锰、镍(在铁基和钴基合金中)、硅、钨或其混合物，参见Alessi的文献。痕量元素(少于约0.1％)诸如硫也可作为微量污染物存在。尽管可以制备满足上述所需的物理和化学性质的含放射性、高毒性或稀有元素的合金，但是这种合金因为其健康、安全和/或经济方面的原因而可能只有有限的价值或者没有实用价值。
制备细粉合金的方法在冶金领域是为人熟知的。关于可用于本发明的关于粉末合金的资料和背景材料可参见本领域有关的标准教科书，诸如Chemical Publishing Co.,Inc在1982年出版的Hausner,H.H.和Mal,M.K的Handbook of Powdered Metallurgy第二版(特别是从22页开始)。可用于本发明的粉末合金可从供应商诸如WallColmonoy Corporation,Madison Heights,MI.和SCM Metal Products,Inc.,Research Triangle Park,NC处购买。
下列实施例用于进一步说明本发明，但并不意味着对本发明构成限制。
实施例实施例1．合金可用于本发明方法中的合金包括但不限于表1中的所列的合金。
表1．可用于表面硬化处理金属表面的所选合金的元素组成(重量百分比)元素合金#1合金#2合金#3合金#4％％％％硼 3.00 3.29 3.08 2.00碳 0.70 2.18 1.98 0.60铬 14.30 14.44 14.12 12.35钴 - - - 余量铁 4.00 余量 余量 1.30锰 - 0.31 0.50 -镍 余量 5.72 5.64 23.5硅 4.25 3.09 2.74 1.90钨 - - -7.60实施例2．在氩气下将一耐磨层涂布到一平铲(sweep)上将聚乙烯醇(PVA)[由DuPont供应的75-15 Elvanol(商标)]与足够的水混合成7.5％(重量)PVA溶液。将由SCM Metal Products,Inc.供应的平均约200目的合金#3(参见表1，实施例1)粉末以5.0份合金#3对1份PVA溶液的重量比率加入到PVA溶液中制成0500/0750型的淤浆。
用热洗涤溶液擦洗平铲，用100目铁砂往待涂布区喷铁砂进行消光整理。2mm厚的所述合金/PVA淤浆层被喷到待涂布的平铲的区域上，所述平铲在一个强制循环炉中在约120℃加热约30-60分钟直到淤浆已经干燥而形成合金/PVA沉积层。然后将平铲转移到100-500微米氩气分压下运作的真空炉中。将平铲加热到约1100℃并保持该温度直到涂料在平铲表面的熔融完全(约2到10分钟)。然后在维持氩气氛的同时将平铲缓慢和均匀地冷却直到其温度达到约300℃或更低，在此时将平铲从炉中移出并让其冷却到环境温度。(此中所用的“环境温度”与“室温”同义，即约15-约35℃)。
实施例3．在氢气氛下将一耐磨涂层涂布到平铲上除了在小的正压(约1-约2psig)氢气氛下在一真空炉中加热外，同实施例2一样将耐磨涂层涂布到平铲上。
实施例4．金属基材的热处理如实施例2那样将一耐磨涂层涂布到平铲上。然后重新加热到基材钢的奥氏体化(淬火)温度(例如对于1045钢来说是845℃)，然后在商品淬火油中淬火。然后将平铲重新加热到约275-300℃使淬火形成的马丁体回火并让其在空气下冷却到环境温度。
实施例5．将耐磨涂层涂布到谷物联合收割机的纹杆(Rasp Bar)上通过在经洁净的表面喷上合金#2(表1，实施例1)淤浆(即合金与PVA溶液的重量比率为6.0∶1，所述PVA水溶液为5.0％PVA)，形成0600/0500型淤浆，将耐磨涂层涂布到纹杆表面。在按类似于实施例2的处理步骤中的方式将在纹杆上的淤浆干燥后，在约1100℃，在正压氢气氛下在一带式炉中将合金熔融到纹杆上。然后将涂布后的纹杆冷却到淬火温度(其按照上面实施例4中所述的基材钢号选择)后，根据钢标号在商品油或聚合物淬火剂中淬火。然后可将经淬火的纹杆按实施例4进一步热处理。
实施例6．将耐磨涂层涂布到割草机的刀刃上除了用合金#1(表1，实施例1)代替合金#3外，按照实施例2的步骤将割草机刀叶用耐磨涂层表面硬化处理割草机的刀刃。然后按实施例4那样进行热处理。
实施例7．将耐磨涂层涂布到由延性铁制造的农用联合收割机进料器挡板罩铸件上与实施例2那样制备所述挡板罩表面以备接受耐磨涂层。然后在所述待表面硬化处理部件上喷上10％PVA水溶液。立即在涂布了PVA溶液的区域喷上合金#4(表1，实施例1)并将所述罩在强制循环空气炉中加热到约120℃直到PVA粘合涂层干燥形成合金/PVA沉积层。将不准备表面硬化处理的区域擦掉PVA粘合剂和合金。注意在本发明方法的该第二个实施方案中，不需要在涂布合金粉末前制成淤浆。
然后将罩子加热到约1100℃的温度以熔融涂层。在正压的氢气(约1-2psig)下在带式传送炉中完成加热并将挡板罩在约1065-约1075℃保持约2-5分钟。然后将罩子传送到加热到约275-约325℃的奥氏体回火盐浴中并在所述盐浴中在所述温度下保持4到6小时直到完成材料结构转变。然后从所述盐浴移出并在空气下冷却到环境温度。
权利要求
1．用一种耐磨涂料将金属表面表面硬化的方法，包括下列步骤a)形成一种聚乙烯醇和精细粉末形式的可熔、硬质合金的基本均匀的含水淤浆；b)用所述含水淤浆涂布金属表面；c)干燥所述含水淤浆，在金属表面上形成在聚乙烯醇基质中的可熔、硬质合金固体层；d)将所述涂有在聚乙烯醇基质中的可熔、硬质合金层的金属表面在保护气氛下加热到该合金的熔化温度直到该合金在所述金属表面熔融；和e)将熔融表面硬化处理的金属表面冷却到环境温度。
2．权利要求1的方法，其中步骤c和d至少重复一次。
3．权利要求1的方法，其中所述合金含至少约60％的铁。
4．权利要求1的方法，其中所述合金基本上由选自铁、镍和钴的一种或多种元素及选自硼、碳、铬、钼、锰、钨和硅的两种或多种元素组成。
5．权利要求1的方法，其中所述金属表面是农具的金属表面。
6．权利要求1的方法，其中所述合金在氩气氛下被加热到熔化温度。
7．权利要求1的方法，其中所述合金在氢气氛下被加热到熔化温度。
8．用一种耐磨涂层将金属表面表面硬化的方法，包括下列步骤a)用聚乙烯醇水溶液涂布金属表面；b)将基本均匀的精细粉末形式的可熔、硬质合金层在所述聚乙烯醇溶液干燥前分布到步骤b中涂布的聚乙烯醇溶液的涂层上；c)干燥聚乙烯醇水溶液涂层而形成通过聚乙烯醇涂层粘合到金属表面上的可熔、硬质合金的固体层；d)将涂有通过聚乙烯醇涂层粘合的可熔、硬质合金层的金属表面在保护气氛下加热到该合金的熔化温度直到该合金熔化；和e)冷却熔合表面硬化的金属表面到环境温度。
9．权利要求8的方法，其中步骤a、b和c被重复至少一次。
10．权利要求8的方法，其中所述合金含至少约60％的铁。
11．权利要求8的方法，其中所述合金基本上由选自铁、镍和钴的一种或多种元素及选自硼、碳、铬、钼、锰、钨和硅的两种或多种元素组成。
12．按照权利要求8的方法，其中所述金属表面是农具的金属表面。
13．按照权利要求8的方法，其中所述合金在氩气氛下被加热到熔化温度。
14．按照权利要求8的方法，其中所述合金在氢气氛下被加热到熔化温度。
15．权利要求8的方法，其中所述精细粉末形式的硬质合金通过粉末喷雾器分布。
16．用于金属表面的表面硬化处理的淤浆，包含在聚乙烯醇水溶液中的精细粉末形式的可熔、硬质合金。
17．权利要求16的淤浆，其中所述合金包含硼、碳、铬、铁、锰、镍和硅。
18．权利要求16的淤浆，其中所述合金的平均粒度为约200目或更细。
全文摘要
本文介绍了一种耐磨表面硬化处理和进行这种处理的方法。将精细粉状、耐磨合金和聚乙烯醇(PVA)溶液构成的淤浆涂布在待表面硬化处理的工具、农具或类似物品的金属表面上。或者,将PVA溶液的粘合涂料涂布到所述金属表面上,然后涂布粉末合金层。在所述淤浆或PVA粘合涂层干燥后,留下在PVA基质中的干燥合金涂层,将所述金属表面在惰性气氛或在氢气气氛下,在真空中加热到合金的熔化温度。将具有熔融涂层的金属物品热处理以赋予部件基材物质所需的机械性能。本发明方法提供了没有非金属夹杂物的耐磨表面硬化的光滑、密实的涂层。
文档编号C23C24/00GK1233988SQ97198981
公开日1999年11月3日 申请日期1997年8月21日 优先权日1996年8月28日
发明者G·S·雷范卡 申请人:迪尔公司