[发明专利]一种耐腐蚀涂层耐磨球

权利要求书

1.一种耐腐蚀涂层耐磨球，其特征在于，由如下步骤得到：

S1、熔炼：按重量份将120-140份废钢、110-130份铬铁合金、20-30份稀土合金、70-80份生铁、10-30份锰锭和20-25份硼砂放入感应炉中，向感应炉中通入氩气20-30min，氩气流速为1-2L/s,关闭炉门后将感应炉温度升至2500-2700℃，待上述原料全部熔化后，打开炉门加入50-60份钛锭、60-70份粒径为55-60μm的碳粉和30-40份粒径为30-50μm的硅粉，再次关闭炉门将感应炉温度升至2700-3000℃保温3-4h，保温过程中抽真空维持负压为0.3-0.4kPa，再次打开炉门捞出浮在液体表面的炉渣后，感应炉中剩余液体为基质合金液；

S2、浇注：将基质合金液出炉向模具中进行浇注，基质合金液出炉温度为2600-2700℃，浇注温度为2400-2500℃，冷却至400-500℃得到球型合金基质A；

S3、热处理：将球型合金基质A放入电炉内，向电炉内通入氩气20-30min，氩气流速1-2L/s，为将电炉温度以10-15℃/min的升温速度升至1100-1300℃，保温3-5h后，将保温后的球型合金基质A取出置于温度为160-200℃的硝酸盐溶液中，待硝酸盐溶液的温度升至260-320℃进行保温，保温时间为Xmin，然后取出空气冷却至室温得到球型合金基质B，X＝2.4R+(3～6)，其中R为球型合金基质A的半径，R的单位为mm，所述硝酸盐溶液为按摩尔份数将1-3份硝酸镁、2-6份硝酸钾和3-7份硝酸钠加入8-15份水中充分搅拌所得；

S4、预处理：将球型合金基质B在室温下浸入水中5-10min，取出干燥后浸入丙酮中并用超声清洗机进行清洗，清洗时间为15-20min，清洗温度为55-65℃，再次取出干燥后在室温下浸入乙醚中10-15min，然后取出置于真空室中进行干燥得到球型合金基质C；

S5、镀涂层：将球型合金基质C置于阴极电弧设备中，抽真空维持负压为5-8kPa，用Ar⁺粒子轰击球型合金基质C表面进行溅射清洗后，采用钛铝合金靶和氮气进行沉积后冷却得到涂层耐磨球，其中球型合金基质C负偏压为-120～-160V，沉积温度为390-410℃，涂层耐磨球的涂层厚度为2-6μm，涂层中钛、铝、氮的摩尔比为11-12：8-10：18-19。

2.如权利要求1所述涂层耐磨球，其特征在于，S1中，按重量份将125-135份废钢、115-125份铬铁合金、23-37份稀土合金、75-79份生铁、15-25份锰锭和21-24份硼砂放入感应炉中，向感应炉中通入氩气23-27min，氩气流速为1.2-1.8L/s,关闭炉门后将感应炉温度升至2550-2650℃，待上述原料全部熔化后，打开炉门加入52-58份钛锭、63-66份粒径为55-60μm的碳粉和34-35份粒径为30-50μm的硅粉，再次关闭炉门将感应炉温度升至2800-2900℃保温3.2-3.6h，保温过程中抽真空维持负压为0.34-0.37kPa，再次打开炉门捞出浮在液体表面的炉渣后，感应炉中剩余液体为基质合金液。

3.如权利要求1所述涂层耐磨球，其特征在于，S3中，所述硝酸盐溶液为按摩尔份数将1.6-2.4份硝酸镁、3-5份硝酸钾和4-6份硝酸钠加入9-12份水中充分搅拌所得。

4.如权利要求1所述涂层耐磨球，其特征在于，阴极电弧设备包括真空系统、阴极电弧蒸发源、偏压系统、供气系统、节流阀系统、加热系统、测温系统、工件转架系统、冷却水系统和控制系统。