[实用新型]一种镍基自熔合金的烧结涂层结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种镍基自熔合金与结构钢复合涂层材料。

背景技术

随着现代工业的发展，对机械产品等各种零部件表面的性能要求越来越高，要求能在高速、高压、重载、高温、严重摩擦及腐蚀介质等苛刻的工况下可靠而持续地工作。许多产品的故障往往是由个别零件的局部表面失效造成的，如磨损在零件的表面发生，疲劳裂纹由零件表面向里延伸，腐蚀从零件表面开始等，现在常用表面改性技术的方法将产品中那些易损零件的易损表面的失效期延长，则产品的整体性能就可以得到提高。通过选择相应的涂层材料，按一定的方式、比例、配比喷涂在金属基体上，使它兼具两种金属的优点，能在零件不同部位提供不同性能，达到单一材料无法达到的综合性能，并且可以有效的减少生产成本。

镍基自熔合金是一种广泛使用的具有合理性能、价格比和良好工艺性的表面涂层材料，可在工件表面形成具有耐磨损、抗腐蚀或耐高温等特殊性能，在材料表面防护和强化领域发挥着积极的作用。从实用性和经济性的角度出发，采用涂层修复的方法，以镍基自熔合金、价格低廉的结构钢材料，通过过渡层结合起来的复合结构是有实用价值的。

目前常用的制备涂层的方法有激光熔覆、等离子喷涂、感应重熔、氧乙炔-火焰等，这些方法都是零件成型后的二次表面处理技术，需要专门的处理设备，在制备的过程中会存在粒子的飞溅和杂质的介入，粉末利用率低，颗粒易脱落、表面存在孔洞和未熔的颗粒，涂层质量下降，生产成本较高；对于一些易遮蔽的凹腔、复杂型面、细长内孔、盲孔等部位喷涂技术难以均匀的将粉末喷涂于其中，受零件结构形状的限制。

如专利号为ZL200710098407.2的中国专利(公告号为CN101037930)公开一种自润滑镍基合金喷焊抽油杆接箍，该接箍是一圆柱体，其中部是两棱扳手的方颈平面，两平面互相平行，接箍中部具有一轴向内螺纹通孔，在接箍外表面具有一层自润滑镍基合金涂层，其厚度为0.25～0.60mm。该自润滑镍基合金涂层由5％～30％质量百分含量的FeS粉末与70％～95％质量百分含量的Ni60自熔合金粉末均匀混合后热喷焊而成。不可避免地存在上述类似技术缺陷。

现有人采用真空烧结的方法制备涂层，其可以提高粉末的利用率，控制涂层的厚度，制备形状复杂的涂层。但其界面的结合强度不高。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种镍基自熔合金的烧结涂层结构，它能够用于改善在恶劣工况下零部件易磨损表面的性能，涂层抗磨损、基体韧性好，界面结合强度高，能够满足使用寿命要求。

本实用新型解决上述技术问题而采用的技术方案为：一种镍基自熔合金的烧结涂层结构，其包括有涂层、过渡层、基体，其特征在于：镍基自熔合金的涂层通过放电等离子烧结的过渡层与作为基体的结构钢材料层连接成整体件。

优选，所述的镍基自熔合金的涂层厚度在0.8～1mm范围。

优选，所述的结构钢材料层厚度在6～10mm范围。

优选，所述的放电等离子烧结的过渡层在20～30μm范围。

最后，所述的结构钢材料层采用棒形结构。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：(1)、因放电等离子烧结技术具有升温速度快、受热均匀、烧结时间短，烧结体晶粒均匀细小、相对密度高等优点，可获得优于常规烧结方法制备的涂层结构。(2)、一次性实现了镍基自熔合金的烧结及其与结构钢的结合。(3)、复合界面呈现冶金结合，界面两侧有元素扩散，界面结合强度在710MPa，界面结合强度高于常规制备涂层材料，且节省能源、造价低廉、节约镍基合金的用量。

附图说明

图1为本实用新型的一种结构截面图。

图2为本实用新型的加工示意图。

图号说明：1、涂层，2、过渡层，3、基体，4、模具，5和6、冲模模头，7、高温测温计。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。