一种旋耕刀用耐磨涂层

摘要

本发明提供一种旋耕刀用耐磨涂层，包括以下制备步骤：A、按质量份数计算，称取钴粉8～20份、碳化钨粉12～30份、磷酸铬铝1～5份、铝粉0.5～2份、镍基钎料粉40~80份放入容器内混合、搅拌、揉压得到具一定粘结强度的弹性粉团；B、将弹性粉团置于辊轧机压制成具有矩形截面的粘带钎涂材料；C、将步骤B制得的粘带钎涂材料裁切成合适尺寸粘贴在旋耕刀工作面；D、将预制粘带钎涂材料的旋耕刀放入气体保护炉中，经压力、加热、保温后，随炉冷却至室温即得到旋耕刀的耐磨涂层，本发明实现了在钎涂过程中原位合成氧化铝颗粒，氧化铝颗粒具有钉扎作用，一方面增强涂层耐磨性能，另一方面防止涂层制备过程中高温乱流现象发生。

权利要求

1.一种旋耕刀用耐磨涂层，其特征在于：所述耐磨涂层由下述质量百分比组分组成：钴粉8～20份、碳化钨粉12～30份、磷酸铬铝1～5份、铝粉0.5～2份、镍基钎料粉40 80份；

~

该耐磨涂层的制备方法，包括以下步骤：A、按质量份数计算，称取钴粉8～20份、碳化钨粉12～30份、磷酸铬铝1～5份、铝粉0.5～2份、镍基钎料粉40 80份放入容器内混合、搅拌、揉压得到具一定粘结强度的弹性粉团；

~

B、将步骤A制得的弹性粉团置于辊轧机压制成具有矩形截面的粘带钎涂材料；

C、将步骤B制得的粘带钎涂材料裁切成合适尺寸粘贴在旋耕刀工作面；

D、将预制粘带钎涂材料的旋耕刀放入气体保护炉中，施加一定压力、加热到一定温度、保温一定时间后，随炉冷却至室温即得到旋耕刀用耐磨涂层，其中，施加压力为300～

500Mpa，加热温度为800～1150°C，保温时间为0.5～2.0h。

2.根据权利要求1所述的一种旋耕刀用耐磨涂层，其特征在于：所述铝粉的粒径为350~

450目。

3.根据权利要求1所述的一种旋耕刀用耐磨涂层，其特征在于：所述磷酸铬铝的浓度为

1 1.5g/cm3。

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4.根据权利要求1所述的一种旋耕刀用耐磨涂层，其特征在于：所述钴粉的粒径为180~

220目。

5.根据权利要求1所述的一种旋耕刀用耐磨涂层，其特征在于：所述耐磨涂层的厚度为

0.3 0.8mm。

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说明书

一种旋耕刀用耐磨涂层

技术领域

[0001] 本发明涉及增强旋耕刀耐磨性能方面的技术领域，具体涉及一种旋耕刀用耐磨涂层。

背景技术

[0002] 旋耕机械是我国主要耕作机具之一。旋耕机是一种工作部件主动旋转以铣刀原理加工土壤的耕整机械，具有切刀效果好、碎土能力强、耕作地表面平整等特点。旋耕机可大大缩短耕整地时间，有利于抢工时和提高生产率。

[0003] 作为旋耕机主要磨损部件，旋耕刀磨损及更换，每年造成很大损失。据统计，一般2
情况下，普通旋耕刀在粘性土壤中作业寿命为20 35hm /片，而在沙土中作业寿命仅为3.3~ ~
5.5hm2/片，同时磨钝的耕作部件会导致牵引阻力增大、油耗增加、降低农机的工作效率和工作质量，增加工作成本。因此，延长旋耕刀的使用寿命，提高农机工作效率，提升我国农机装备的产品质量和工艺水平，满足国内长期对长寿命耐磨旋耕刀的迫切需求，具有重要意义。

[0004] 旋耕刀工作面制备耐磨涂层是提高旋耕刀使用寿命的有效途径。目前，旋耕刀工作面耐磨涂层的制备存在以下问题：单一碳化物涂层的耐磨性能较差，碳化物易脱落；另外涂层在制备过程中易发生乱流铺现象，导致涂层不规则、不光滑，严重影响涂层的耐磨性能。

发明内容

[0005] 本发明的目的是解决现有制备方法的不足，提供一种旋耕刀用耐磨涂层，本发明实现了在钎涂过程中原位合成氧化铝颗粒，氧化铝颗粒具有钉扎作用，可防止涂层高温乱流现象发生；另外，氧化铝颗粒还可增强涂层耐磨性能。

[0006] 本发明为解决上述技术问题采用的技术方案是：一种基于旋耕刀用耐磨涂层，制备所述耐磨涂层的原料由下述质量百分比组分组成：钴粉8～20份、碳化钨粉12～30份、磷酸铬铝1～5份、铝粉0.5～2份、镍基钎料粉40 80份。~

[0007] 进一步的，所述铝粉的粒径为350 450目。~

[0008] 进一步的，所述磷酸铬铝的浓度为1 1.5g/cm3。~

[0009] 进一步的，所述钴粉的粒径为180 220目。~

[0010] 进一步的，所述耐磨涂层的厚度为0.3 0.8mm。~

[0011] 一种基于旋耕刀用耐磨涂层的制备方法，包括以下步骤：

[0012] A、按质量份数计算，称取钴粉8～20份、碳化钨粉12～30份、磷酸铬铝1～5份、铝粉0.5～2份、镍基钎料粉40 80份放入容器内混合、搅拌、揉压得到具一定粘结强度的弹性粉~
团；

[0013] B、将步骤A制得的弹性粉团置于辊轧机压制成具有矩形截面的粘带钎涂材料；

[0014] C、将步骤B制得的粘带钎涂材料裁切成合适尺寸粘贴在旋耕刀工作面；

[0015] D、将预制粘带钎涂材料的旋耕刀放入气体保护炉中，施加一定压力、加热到一定温度、保温一定时间后，随炉冷却至室温即得到旋耕刀用耐磨涂层。

[0016] 进一步的，步骤D中，施加压力为300～500MPa。

[0017] 进一步的，步骤D中，加热温度为800～1150°C，保温时间为0.5～2.0h。

[0018] 本发明的有益效果主要表现如下：

[0019] 1、与传统涂层相比，本发明实现了在钎涂过程中原位合成氧化铝颗粒，氧化铝颗粒具有钉扎作用，可抑制涂层高温乱流现象发生。

[0020] 2、本发明涂层中氧化铝颗粒有助于增强涂层的耐磨性能。

[0021] 3、本发明采用钴粉和碳化物的复合涂层，提高了涂层综合性能。

具体实施方式

[0022] 结合实施例对本发明加以详细说明，本实施例以本发明技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

[0023] 实施例一

[0024] 一种基于旋耕刀用耐磨涂层，制备所述耐磨涂层的原料由下述质量百分比组分组成：钴粉8～20份、碳化钨粉12～30份、磷酸铬铝1～5份、铝粉0.5～2份、镍基钎料粉40 80~份。

[0025] 进一步的，所述铝粉的粒径为350 450目。~

[0026] 进一步的，所述磷酸铬铝的浓度为1 1.5g/cm3。~

[0027] 进一步的，所述钴粉的粒径为180 220目。~

[0028] 进一步的，所述耐磨涂层的厚度为0.3 0.8mm。~

[0029] 一种基于旋耕刀用耐磨涂层的制备方法，包括以下步骤：

[0030] A、按质量份数计算，称取钴粉8～20份、碳化钨粉12～30份、磷酸铬铝1～5份、铝粉0.5～2份、镍基钎料粉40 80份放入容器内混合、搅拌、揉压得到具一定粘结强度的弹性粉~
团；

[0031] B、将步骤A制得的弹性粉团采用常规方法制备出具有矩形截面的粘带钎涂材料；

[0032] C、将步骤B制得的粘带钎涂材料裁切成合适尺寸粘贴在旋耕刀工作面；

[0033] D、将预制粘带钎涂材料的旋耕刀放入气体保护炉中，施加一定压力、加热到一定温度、保温一定时间后，随炉冷却至室温即得到旋耕刀用耐磨涂层。

[0034] 进一步的，步骤D中，施加压力为300～500MPa。

[0035] 进一步的，步骤D中，加热温度为800～1150°C，保温时间为0.5～2.0h。

[0036] 进一步的，所述水为蒸馏水或纯净水。

[0037] 进一步的，气体保护为氩气。

[0038] 实施例2

[0039] A、按质量份数计算，称取钴粉8份、碳化钨粉12份、磷酸铬铝1份、铝粉0.5份、镍基钎料粉78.5份放入容器内混合、搅拌、揉压得到具一定粘结强度的弹性粉团；

[0040] B、将步骤A制得的弹性粉团置于辊轧机压制成具有矩形截面的粘带钎涂材料；

[0041] C、将步骤B制得的粘带钎涂材料裁切成合适尺寸粘贴在旋耕刀工作面；

[0042] D、将预制粘带钎涂材料的旋耕刀放入气体保护炉中，施加一定压力、加热到一定温度、保温一定时间后，随炉冷却至室温即得到旋耕刀用耐磨涂层。

[0043] 进一步的，步骤D中，施加压力为300～500MPa。

[0044] 进一步的，步骤D中，加热温度为800～1150°C，保温时间为0.5～2.0h。

[0045] 实施例3

[0046] A、按质量份数计算，称取钴粉10份、碳化钨粉15份、磷酸铬铝2份、铝粉0.8份、镍基钎料粉72.2份放入容器内混合、搅拌、揉压得到具一定粘结强度的弹性粉团；

[0047] B、将步骤A制得的弹性粉团置于辊轧机压制成具有矩形截面的粘带钎涂材料；

[0048] C、将步骤B制得的粘带钎涂材料裁切成合适尺寸粘贴在旋耕刀工作面；

[0049] D、将预制粘带钎涂材料的旋耕刀放入气体保护炉中，施加一定压力、加热到一定温度、保温一定时间后，随炉冷却至室温即得到旋耕刀用耐磨涂层。

[0050] 进一步的，步骤D中，施加压力为400MPa。

[0051] 进一步的，步骤D中，加热温度为1000°C，保温时间为1h。

[0052] 实施例4

[0053] A、按质量份数计算，称取钴粉12份、碳化钨粉17份、磷酸铬铝3份、铝粉1份、镍基钎料粉67份放入容器内混合、搅拌、揉压得到具一定粘结强度的弹性粉团；

[0054] B、将步骤A制得的弹性粉团采用常规方法制备出具有矩形截面的粘带钎涂材料；

[0055] C、将步骤B制得的粘带钎涂材料裁切成合适尺寸粘贴在旋耕刀工作面；

[0056] D、将预制粘带钎涂材料的旋耕刀放入气体保护炉中，施加一定压力、加热到一定温度、保温一定时间后，随炉冷却至室温即得到旋耕刀用耐磨涂层。

[0057] 进一步的，步骤D中，施加压力为350MPa。

[0058] 进一步的，步骤D中，加热温度为900°C，保温时间为0.8h。

[0059] 实施例5

[0060] A、按质量份数计算，称取钴粉15份、碳化钨粉20份、磷酸铬铝4份、铝粉1.5份、镍基钎料粉59.5份放入容器内混合、搅拌、揉压得到具一定粘结强度的弹性粉团；

[0061] B、将步骤A制得的弹性粉团采用常规方法制备出具有矩形截面的粘带钎涂材料；

[0062] C、将步骤B制得的粘带钎涂材料裁切成合适尺寸粘贴在旋耕刀工作面；

[0063] D、将预制粘带钎涂材料的旋耕刀放入气体保护炉中，施加一定压力、加热到一定温度、保温一定时间后，随炉冷却至室温即得到旋耕刀用耐磨涂层。

[0064] 进一步的，步骤D中，施加压力为450MPa。

[0065] 进一步的，步骤D中，加热温度为1050°C，保温时间为1.5h。

[0066] 实施例6

[0067] A、按质量份数计算，称取钴粉18份、碳化钨粉25份、磷酸铬铝5份、铝粉2份、镍基钎料粉50份放入容器内混合、搅拌、揉压得到具一定粘结强度的弹性粉团；

[0068] B、将步骤A制得的弹性粉团采用常规方法制备出具有矩形截面的粘带钎涂材料；

[0069] C、将步骤B制得的粘带钎涂材料裁切成合适尺寸粘贴在旋耕刀工作面；

[0070] D、将预制粘带钎涂材料的旋耕刀放入气体保护炉中，施加一定压力、加热到一定温度、保温一定时间后，随炉冷却至室温即得到旋耕刀用耐磨涂层。

[0071] 进一步的，步骤D中，施加压力为350MPa。

[0072] 进一步的，步骤D中，加热温度为1100°C，保温时间为0.8h。

[0073] 实施例7

[0074] A、按质量份数计算，称取钴粉20份、碳化钨粉30份、磷酸铬铝1份、铝粉0.5份、镍基钎料粉48.5份放入容器内混合、搅拌、揉压得到具一定粘结强度的弹性粉团；

[0075] B、将步骤A制得的弹性粉团采用常规方法制备出具有矩形截面的粘带钎涂材料；

[0076] C、将步骤B制得的粘带钎涂材料裁切成合适尺寸粘贴在旋耕刀工作面；

[0077] D、将预制粘带钎涂材料的旋耕刀放入气体保护炉中，施加一定压力、加热到一定温度、保温一定时间后，随炉冷却至室温即得到旋耕刀用耐磨涂层。

[0078] 进一步的，步骤D中，施加压力为450MPa。

[0079] 进一步的，步骤D中，加热温度为850°C，保温时间为1.8h。

[0080] 本发明原位合成氧化铝颗粒的过程实际上是铝粉高温氧化的过程，铝粉的高温氧化成会产生大量的反应热，大量的反应热有利于氧化铝颗粒与涂层的牢固结合，增强涂层的结合强度；另外铝粉高温氧化会消耗掉大部分氧气，减少涂层中气孔、夹杂等缺欠，有利于涂层的制备。

[0081] 采用光学显微镜对传统涂层和本发明的涂层进行观察，可看出本发明涂层无重力作用乱流现象，涂层光滑、质量好。

[0082] 本发明在钎涂过程中，利用高温、高压条件，纯铝粉氧化、原位合成不规则的氧化铝颗粒，一方面消耗掉了部分O2，减少了涂层中气孔、夹杂等缺欠；另外，氧化铝颗粒具有钉扎作用，可防止涂层高温乱流现象的发生，还可进一步增强涂层的耐磨性能。

[0083] 本发明采用钴粉和碳化钨做复合耐磨涂层，这是因为单一钴基合金涂层难以满足耐磨性要求，而单一碳化钨基合金涂层虽然耐磨性能好，但硬度大、裂纹敏感性大，二者结合起来，有效利用各自的性能优势。

[0084] 与传统涂层相比，本发明实现了在钎涂过程中原位合成氧化铝颗粒，氧化铝颗粒具有钉扎作用，可抑制涂层高温乱流现象发生，本发明涂层中氧化铝颗粒有助于增强涂层的耐磨性能；本发明采用钴粉和碳化物的复合涂层，提高了涂层综合性能。

[0085] 还需要说明的是，在本文中，诸如Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ等关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

[0086] 本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。