本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種雙金屬耐磨襯板及其熱處理工藝。該雙金屬耐磨襯板包括基材和耐磨層，在基材和耐磨層之間還設(shè)置有過渡層。以碳素鋼板、低合金鋼板、不銹鋼板其中任意一種作為基材，基材表面經(jīng)噴砂、酸蝕共滲處理得到過渡層，過渡層經(jīng)鹽浴淬火處理，等離子噴涂耐磨層混合粉末，制得雙金屬耐磨襯板。其中，耐磨層混合粉末由鈦酸鋇3～4.5wt.％，錳粉17～20wt.％，二氧化錫1.8～2.3wt.％，鋅粉0.4～0.8wt.％，鎳粉0.1～0.3wt.％，鐵粉組成。共滲劑由鋅粉15～25wt.％、氟化鈣1～5wt.％、鋁鎂合金粉0.5～3.5wt.％、碳化硅4.5～6.5wt.％、十二烷基苯磺酸鈉0.5～1wt.％、純水組成。本發(fā)明專利技術(shù)制備的雙金屬耐磨襯板具有良好的耐磨性、抗沖擊性和耐腐蝕性，制備工藝簡單，可規(guī)模化生產(chǎn)。產(chǎn)。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種雙金屬耐磨襯板及其熱處理工藝
[0001]本專利技術(shù)涉及金屬材料鑄造
，具體為一種雙金屬耐磨襯板及其熱處理工藝。
技術(shù)介紹
[0002]雙金屬耐磨鋼板是指在普通低碳鋼板、低合金鋼板基材表面上通過熱加工方法復(fù)合高合金耐磨層，結(jié)合耐磨層的耐磨性能和基板的承載、變形能力和可焊接性能。現(xiàn)階段雙金屬耐磨襯板主要以高錳鋼、高鉻合金為主，熱處理方式主要采用堆焊、熱噴涂、電子束、激光、熱熔覆技術(shù)。
[0003]但上述的熱處理方式均存在不同缺陷，堆焊易造成上下層機械性能不均勻，往往出現(xiàn)上層耐磨性高，下次耐磨性的現(xiàn)象。熱噴涂和熔覆存在基材和耐磨層結(jié)合強度低，抗沖擊性能不理想的現(xiàn)象，電子束和激光操作簡單，但其設(shè)備投入成本高，對操作人員要求高。
[0004]本專利技術(shù)提供一種雙金屬耐磨襯板的制備工藝，將化學(xué)處理與物理熱處理相結(jié)合的方式，解決上述問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
[0005]本專利技術(shù)的目的在于提供一種雙金屬耐磨襯板及其熱處理工藝，以解決上述
技術(shù)介紹
中提出的問題。
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)提供如下技術(shù)方案：一種雙金屬耐磨襯板，包括基材和耐磨層，所述基材和耐磨層之間設(shè)置有過渡層。
[0007]進一步的，所述耐磨層包括如下組分，鈦酸鋇3～4.5wt.％，錳粉17～20wt.％，二氧化錫1.8～2.3wt.％，鋅粉0.4～0.8wt.％，鎳粉0.1～0.3wt.％，余量為鐵粉。
[0008]進一步的，所述耐磨層包括如下組分，鈦酸鋇4wt.％，錳粉18wt.％，二氧化錫2.0wt.％，鋅粉0.6wt.％，鎳粉0.2wt.％，余量為鐵粉。
[0009]進一步的，所述基材為碳素鋼板、低合金鋼板、不銹鋼板中的任意一種。
[0010]進一步的，所述過渡層由共滲劑共滲形成；所述共滲劑包括如下原料，鋅粉15～
[0011]25wt.％；氟化鈣1～5wt.％；鋁鎂合金粉0.5～3.5wt.％；碳化硅4.5～6.5wt.％；十二烷基苯磺酸鈉0.5～1wt.％；余量為純水。
[0012]一種雙金屬耐磨襯板的熱處理工藝，包括以下步驟；
[0013](1)基材預(yù)處理：取基材，經(jīng)酸洗，乙醇洗滌，水洗，靜置干燥；再進行噴砂，酸蝕，水洗，靜置干燥，備用；
[0014](2)制備過渡層：將步驟(1)預(yù)處理得到的基材，放入共滲劑中處理5～7min，淬火，冷卻，形成過渡層，備用；
[0015](3)熱處理形成耐磨層：將鈦酸鋇、錳粉、二氧化錫、鋅粉、鎳粉、鐵粉混合，采用等離子噴涂工藝將混合粉末噴涂于步驟(2)制得的過渡層表面，形成耐磨層，自然冷卻，得到雙金屬耐磨襯板。
[0016]進一步的，一種雙金屬耐磨襯板的熱處理工藝，包括以下步驟；
[0017](1)取基材，放入質(zhì)量濃度為20％的鹽酸溶液中，浸泡10～15min，再用乙醇溶液對基材表面脫脂，水洗，靜置干燥，備用；
[0018]將上述干燥后的基材，放入噴砂儀器中進行噴砂處理，噴砂壓力為0.45～0.5MPa，噴砂完成后，將基材放入酸蝕液中，溫度為70～75℃條件下，酸蝕20～30min，水洗，靜置干燥，備用；
[0019](2)取步驟(1)預(yù)處理得到的基材，放入共滲劑中，溫度為80～90℃條件下，靜置5～7min，烘干，裝入熱處理爐中，快速升溫至350℃，降低升溫速度至60℃/h，升溫至1000～1100℃時，保溫2～3h，加入淬火液中，淬火處理2～3h，冷卻至室溫，形成過渡層，備用；較為優(yōu)選的淬火液為硝酸鈉鹽溶液。
[0020](3)將鈦酸鋇、錳粉、二氧化錫、鋅粉、鎳粉、鐵粉混合，采用等離子噴涂工藝將混合粉末噴涂于步驟(2)制得的過渡層表面，形成耐磨層，自然冷卻，得到雙金屬耐磨襯板。
[0021]進一步的，所述步驟(2)中共滲劑包括如下原料，鋅粉15～25wt.％；氟化鈣1～5wt.％；鋁鎂合金粉0.5～3.5wt.％；碳化硅4.5～6.5wt.％；十二烷基苯磺酸鈉0.5～1wt.％；余量為純水。
[0022]進一步的，所述步驟(3)中等離子噴涂的工藝條件如下：
[0023]工作電流為600～750A，工作電壓為28～30V，氬氣流量為0.8～1L/s，氫氣流量為0.7～1L/s，送粉速率為4～6g/min，噴涂距離為100～105mm，噴槍移動速度為350～400mm/s。
[0024]進一步的，所述步驟(2)中的酸蝕液由質(zhì)量濃度為98％的濃硫酸、鹽酸、水混配形成，所述濃硫酸、鹽酸、水的質(zhì)量比為1:2:7。
[0025]進一步的，所述步驟(2)噴砂過程中的噴砂顆粒為金剛砂、石英砂、氮化硼、氧化鋁中的任意一種，所述噴砂顆粒的粒徑為0.5～0.6mm。
[0026]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)所達到的有益效果是：本專利技術(shù)提供了一種雙金屬襯板的制備方法，選擇碳素鋼板、低合金鋼板、不銹鋼板中任意一種作為基材，使用鹽酸溶液洗去表面雜物、污漬，再使用乙醇溶液對基材表面脫脂；清洗完成后，以粒徑為0.5～0.6mm的噴砂顆粒進行噴砂，在其表面形成抗氧化防腐蝕膜，保護基材在后序工藝加工前不被氧化，同時噴砂使得基材表面產(chǎn)生粗糙面，增加基材的耐磨性。噴砂完成后，本申請采用濃硫酸和鹽酸混配形成的酸蝕液，對噴砂表面進行酸蝕處理，該操作方法可在基材生成噴砂顆粒帶來的直徑為60～80μm微孔和酸蝕形成的直徑為7～9μm微孔，兩種不同孔徑的連續(xù)微孔構(gòu)成了特殊的表面粗化形態(tài)，增大比表面積，該粗化形態(tài)特別利于后序共滲劑與基材的結(jié)合。進一步的，酸蝕完成后，采用硝酸鈉鹽浴淬火處理，增加基材的整體韌性。
[0027]本專利技術(shù)還使用共滲劑對襯板進行共滲處理形成鋁鎂鋅共滲過渡層，由于基材表面經(jīng)噴砂、酸蝕步驟后形成了連續(xù)微孔粗化狀態(tài)，使得共滲速度和效果明顯提升，粗化后比表面積增加，大大增加了共滲劑與基材的界面結(jié)合力，避免共滲層脫落，提高共滲結(jié)構(gòu)的致密性，共滲結(jié)構(gòu)的致密性還可提高基材的耐腐蝕性。現(xiàn)有技術(shù)中直接將混合粉末噴涂在基材表面的機械結(jié)合力低，本專利技術(shù)中通過在基材和耐磨層間設(shè)置鋁鎂鋅共滲過渡層，解決上述問題，鋁鎂鋅共滲過渡層在基材和耐磨層之間起到聯(lián)結(jié)作用，共滲層采用的鋁鎂鋅合金材料還可以增加金屬襯板的抗沖擊性、耐磨性。
[0028]鈦酸鋇常被用作陶瓷介電材料，其分子為立方晶體結(jié)構(gòu)；二氧化錫分子為四方體結(jié)構(gòu)，其粉末具有40％以上的空心率；因此，鈦酸鋇和二氧化錫具有良好的韌性和強度，本申請將鈦酸鋇和二氧化錫與鐵、鎳等金屬粉末混合，噴涂形成耐磨層，可提高金屬襯板的抗沖擊性和強度；另外鈦酸鋇和二氧化錫是穩(wěn)定性較強，不易被氧化，可保護雙金屬襯板不被氧化、腐蝕。
[0029]本專利技術(shù)采用化學(xué)處理和物理熱處理結(jié)合的方式，制備得到的雙金屬耐磨襯板具有良好的抗沖擊性能、耐磨性、耐腐蝕性，制備工藝簡化，易于規(guī)模化生產(chǎn)。
具體實施方式
[0030]下面對本專利技術(shù)實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本專利技術(shù)一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本專利技術(shù)中的實施例，本本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
【技術(shù)特征摘要】
1.一種雙金屬耐磨襯板，其特征在于；所述雙金屬耐磨襯板包括基材和耐磨層，所述基材和耐磨層之間設(shè)置有過渡層。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙金屬耐磨襯板，其特征在于：所述耐磨層包括如下組分，鈦酸鋇3～4.5wt.％，錳粉17～20wt.％，二氧化錫1.8～2.3wt.％，鋅粉0.4～0.8wt.％，鎳粉0.1～0.3wt.％，余量為鐵粉。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種雙金屬耐磨襯板，其特征在于：所述耐磨層包括如下組分，鈦酸鋇4wt.％，錳粉18wt.％，二氧化錫2.0wt.％，鋅粉0.6wt.％，鎳粉0.2wt.％，余量為鐵粉。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙金屬耐磨襯板，其特征在于：所述過渡層由共滲劑共滲形成。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種雙金屬耐磨襯板，其特征在于：所述共滲劑包括如下原料，鋅粉15～25wt.％；氟化鈣1～5wt.％；鋁鎂合金粉0.5～3.5wt.％；碳化硅4.5～6.5wt.％；十二烷基苯磺酸鈉0.5～1wt.％；余量為純水。6.一種雙金屬耐磨襯板的熱處理工藝，其特征在于：包括以下步驟；(1)基材預(yù)處理：取基材，經(jīng)酸洗，乙醇洗滌，水洗，靜置干燥；再進行噴砂，酸蝕，水洗，靜置干燥，備用；(2)制備過渡層：將步驟(1)預(yù)處理得到的基材，放入共滲劑中處理5～7min，淬火，冷卻，形成過渡層，備用；(3)熱處理形成耐磨層：將鈦酸鋇、錳粉、二氧化錫、鋅粉、鎳粉、鐵粉混合，采用等離子噴涂工藝將混合粉末噴涂于步驟(2)制得的過渡層表面，形成耐磨層，自然冷卻，得到雙金屬耐磨襯板。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種雙金屬耐磨襯板的熱處理工藝，其特征在于：包括以下步驟；(1)取基材，放入質(zhì)量濃度為20...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張劍鑫，
申請(專利權(quán))人：靖江市永信特鋼有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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