[发明专利]等离子喷焊气固反应原位生成氮化物增强耐磨层及工艺

权利要求书

1.一种等离子喷焊气固反应原位生成氮化物增强耐磨层工艺，其特征是：采用等离子喷焊方法，首先将不同量、流动性好的Ti粉与Ni60B粉末均匀混合；通入纯Ar或Ar、N₂混合气体作为等离子气，通入纯N₂或Ar、N₂混合气体作为送粉气，通入纯N₂或Ar、N₂混合气体作为保护气；N₂与Ti粉、Ni60B中的C元素在熔池中发生气固反应，制备得不同含量、弥散分布的TiN、C_0.3N_0.7Ti增强耐磨层。

2.按权利要求1所述的一种等离子喷焊气固反应原位生成氮化物增强耐磨层工艺，其特征在于流动性好的Ti粉是指可容易通过等离子喷焊枪喷出的粉末，颗粒度为100-300目。

3.按权利要求1所述的一种等离子喷焊气固反应原位生成氮化物增强耐磨层工艺，其特征在于Ni60B中按不同比例掺入Ti粉。

4.按权利要求1所述的一种等离子喷焊气固反应原位生成氮化物增强耐磨层工艺，其特征在于Ni60B粉末可用镍基、钴基、铁基、铜基以及复合自熔性合金粉末替代。

5.按权利要求1所述的一种等离子喷焊气固反应原位生成氮化物增强耐磨层工艺，其特征在于在等离子喷焊系统中，通入纯Ar或Ar、N₂混合气体作为等离子气，通入纯N₂或Ar、N₂混合气体作为送粉气，通入纯N₂或Ar、N₂混合气体作为保护气；当通入Ar、N₂混合气体作为等离子气时，控制等离子气中Ar所占比例大于2/3；控制三个通路N₂总输入量在2L/min以上。

6.按权利要求1所述的一种等离子喷焊气固反应原位生成氮化物增强耐磨层工艺，其特征在于氮化物主要包括TiN、C_0.3N_0.7Ti以及少量CrN、BN硬质相，采用等离子喷焊方法，N₂与Ti粉或N₂与Ti粉以及Ni60B中的C元素或N₂与Ni60B中的Cr元素或N₂与Ni60B中的B元素在熔池中发生气固反应，生成TiN、C_0.3N_0.7Ti以及少量CrN、BN硬质相并弥散分布于耐磨层中。

7.按权利要求1所述的一种等离子喷焊气固反应原位生成氮化物增强耐磨层工艺，其特征在于通过改变Ti粉添加量、N₂输入量，制备得不同含量的TiN、C_0.3N_0.7Ti增强耐磨层。

8.按权利要求1所述的一种等离子喷焊气固反应原位生成氮化物增强耐磨层工艺，适用于制备Si₃N₄、BN、CrN、VN、AlN、ZrN氮化物强化层。

9.按权利要求8所述的一种等离子喷焊气固反应原位生成氮化物增强耐磨层工艺，其特征在于只需将不同量、流动性好的Si、B、Cr、V、Al、Zr粉与Ni60B粉末均匀混合；在等离子喷焊系统中，通入纯Ar或Ar、N₂混合气体作为等离子气，通入纯N₂或Ar、N₂混合气体作为送粉气，通入纯N₂或Ar、N₂混合气体作为保护气；采用等离子喷焊方法，N₂与Si、B、Cr、V、Al、Zr粉在熔池中发生气固反应，并通过改变粉末添加比例、N₂输入量，制备得不同含量、弥散分布的Si₃N₄、BN、CrN、VN、AlN、ZrN强化层。

10.一种按按权利要求1所述的一种等离子喷焊气固反应原位生成氮化物增强耐磨层工艺制得的TiN、C_0.3N_0.7Ti增强耐磨层。