[发明专利]一种低合金结构钢表面复合陶瓷颗粒增强层的制备方法

权利要求书

1.一种低合金结构钢表面复合陶瓷颗粒增强层的制备方法，其特征在于：包括如下步骤，

1）对低合金结构钢板表面进行打磨至露出银白色金属光泽，除去钢表面的氧化膜，并用丙酮擦拭清洗钢板表面；

2）将金属Zr粉、硼铁粉和SiC陶瓷粉，按质量比为1:0.88～1.48:0.22～0.88的比例在拌合机中进行充分混合均匀，制成金属陶瓷混合粉末；

3）将粘结剂、去离水以及步骤2）中得到的金属陶瓷混合粉末，按质量比为0.05:0.35:1的比例，在研钵中进行充分搅拌，制成金属陶瓷混合粉末糊；

4）将步骤3）中制得的金属陶瓷混合粉末糊，用刷子均匀的涂在步骤1）中打磨、擦拭干净的钢板的表面上，涂敷厚度为1.0～1.2 mm，并在室温放置4～6小时，进行干燥，然后放入150℃烘干箱烘干10～12小时，得到预置金属陶瓷混合粉末的钢板；

5）将步骤4）制得的预置金属陶瓷混合粉末的钢板，利用钨极氩弧熔敷的方法进行熔覆，熔覆电流为130A～145A，熔覆速度为8m/h，电弧电压为18～20V；在电弧热的作用下，预置金属陶瓷混合粉末的钢板表面的金属陶瓷粉末发生冶金反应，在预置金属陶瓷混合粉末的钢板表面生成以ZrB₂-SiC为主的复合陶瓷颗粒增强层。

2.根据权利要求1所述的一种低合金结构钢表面复合陶瓷颗粒增强层的制备方法，其特征在于：步骤2）中所述的金属锆粉粒度为74μm，所述的SiC陶瓷粉的粒度为61μm。

3.   根据权利要求1所述的一种低合金结构钢表面复合陶瓷颗粒增强层制备方法，其特征在于：所述的低合金结构钢采用16Mn钢；所述的粘结剂采用水玻璃；所述的硼铁粉采用FeB20C0.5。

4.根据权利要求1所述的一种低合金结构钢表面复合陶瓷颗粒增强层制备方法，其特征在于：所述的预置金属陶瓷混合粉末的钢板表面发生反应的主要反应式为：  

Zr+2B+SiC=ZrB₂+SiC；

Zr+C=ZrC；

2Fe+B=Fe₂B。

5.根据权利要求1所述的一种低合金结构钢表面复合陶瓷颗粒增强层制备方法，其特征在于：步骤5）中所述的复合陶瓷颗粒包含ZrB₂、SiC及少量ZrC陶瓷颗粒。