一種用于刀具的耐高溫合金涂層及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及合金涂層，具體的說是一種用于刀具的耐高溫合金涂層及其制備方法。
【背景技術】
[0002]目前隨著機加工行業的速度發展，大量的工件需要加工處理，由于刀具是易損品，消耗非常大，并且刀具的成本高，尤其是一些特殊材質的刀具，價格非常昂貴，給企業帶來了巨大的生產成本，并且現有的刀具強度低，磨損快，使用壽命短，容易斷裂，不能滿足現有的市場需求。
【發明內容】
[0003]本發明所要解決的技術問題是，針對以上現有技術的缺點，提出一種用于刀具的耐高溫合金涂層及其制備方法，該用于刀具的耐高溫合金涂層不僅能提高刀具強度，而且也提高了耐磨性能和耐高溫性能，有效降低了刀具的磨損量，提高切削表面的質量，提高刀具的使用壽命，降低成本，節約材料，并且造價低，物廉價美，該提供的制備方法，操作簡單，不僅能降低加工成本，縮短加工周期，而且能提高工作效率，提高產品的質量。
[0004]為了解決上述技術問題，本發明的技術方案是通過以下方式實現的:一種用于刀具的耐高溫合金涂層，合金涂層的組分按質量百分比為:碳:0.03-0.05%，鎂:0.52-0.55%，絡:1.54-1.56%，石圭:0.25-0.28%，鎳:4.24-4.26%，釩:0.32-0.35%，鈮:0.12-0.14%，鈦 0.52-0.55%，錳:0.24-0.26%，鉬:3.55-3.57%，砸:1.32-1.35%，鉀:0.23-0.25%，銅:
2.21-2.23%，復合稀土:1.52-1.55%，余量為鐵；
其中復合稀土的組分按質量百分比為:鉺:12-14%，鈰:5-7%，鐿:3-5%，釹:30_35%，钷:3-5%，釤:8-10%，銩:8-12%，余量為镥。
[0005]本發明還提供了一種用于刀具的耐高溫合金涂層的制備方法，該制備方法按以下步驟進行:
步驟(I):先將碳、鎂、鉻、硅、鎳、釩、鐵放入反應釜中加熱至1300-1400°C，保溫l_3h，然后將溫度降至1000-1100°C，然后向反應釜依次加入鈮、鈦、錳、鉬元素，并且攪拌均勻，在攪拌過程向反應釜通入氮氣作為保護氣體，攪拌速度為280-350r/min，攪拌時間為:40_50min ；
步驟(2):完成步驟I后繼續向反應釜加入砸、鉀、銅、復合稀土元素，然后將溫度增至1280-1290 °C，然后繼續向反應釜中通入氮氣并攪拌均勻，攪拌速度:600-700r/min，攪拌時間為l-2h ；
步驟(3):然后將反應釜加熱至1450-1550°C，保溫3-5h，將反應釜中的液態的合金引入磨具中壓鑄成型，然后將固態的合金放入球磨機中粉碎，過200目數得到合金粉末；
步驟(4):利用噴涂設備將合金粉末均勻噴涂到刀具表面，厚度為0.05-0.08mm，然后整體加熱至800-820°C，保溫3-5h，然后空冷至室溫，然后再次向刀具表面噴涂合金粉末，厚度為0.06-0.12mm，然后再次加熱至800_820°C，保溫3_5h，然后先空冷至600-650°C，在采用油冷，以12-15°C /s的速度冷卻至320-350°C，最后空冷至室溫；
步驟(5):將刀具用溫水進行清洗，然后吹干，然后在其表面涂抹一層防銹油，最后包裝。
[0006]本發明進一步限定的技術方案是:
前述的用于刀具的耐高溫合金涂層，合金涂層的組分按質量百分比為??碳:0.03%，鎂:0.52%，鉻:1.54%，硅:0.25%，鎳:4.24%，釩:0.32%，鈮:0.12%，鈦 0.52%，錳:0.24%，鉬:
3.55%，砸:1.32%，鉀:0.23%，銅:2.21%，復合稀土:1.52%，余量為鐵；
其中復合稀土的組分按質量百分比為:鉺:12%，鈰:5%，鐿:3%，釹:30%，钷:3%，釤:8%，鎊:8%，余量為镥。
[0007]前述的用于刀具的耐高溫合金涂層，合金涂層的組分按質量百分比為:碳:0.05%，鎂:0.55%，鉻:1.56%，硅:0.28%，鎳:4.26%，釩:0.35%，鈮:0.14%，鈦 0.55%，錳:0.26%，鉬:3.57%，砸:1.35%，鉀:0.25%，銅:2.23%，復合稀土:1.55%，余量為鐵；
其中復合稀土的組分按質量百分比為:鉺:14%，鈰:7%，鐿:5%，釹:35%，钷:5%，釤:10%，銩:12%，余量為镥。
[0008]前述的用于刀具的耐高溫合金涂層，合金涂層的組分按質量百分比為:碳:0.04%，鎂:0.53%，鉻:1.55%，硅:0.26%，鎳:4.25%，釩:0.34%，鈮:0.13%，鈦 0.53%，錳:0.25%，鉬:3.56%，砸:1.34%，鉀:0.24%，銅:2.22%，復合稀土:1.54%，余量為鐵；
其中復合稀土的組分按質量百分比為:鉺:13%，鈰:6%，鐿:4%，釹:32%，钷:4%，釤:9%，銩:10%，余量為镥。
[0009]本發明的有益效果是:該用于刀具的耐高溫合金涂層中加入了鈮元素，鈮能細化晶粒和降低刀具的過熱敏感性及回火脆性，提高強度，可提高抗大氣腐蝕及高溫下抗氫、氮、氨腐蝕能力；釩能起到脫氧劑的作用，鎳能提刀頭的強度，而又保持良好的塑性和韌性，鎳和鉻對酸堿有較高的耐腐蝕能力，在高溫下有防銹和耐熱能力，加入硅就可改善刀具的致密性和熱乳性能，提高強度；并且還加入了鉺、鈰、鐿、釹、钷等稀土元素，能細化晶粒，形成致密的晶粒組織，提高刀具的強度和耐磨性能，提高刀具的使用壽命，降低成本，
并且還提供了用于刀具的耐高溫合金涂層的制備方法，該方法簡單，操作方便，在攪拌時通過氮氣作為保護氣體，大大減小了空氣的影響，在涂層壓鑄成型的過程避免產生氣孔，從而形成致密的組織，提高其強度，同時在刀具表面噴涂時，采用兩次噴涂方式，有效提高涂層緊密貼附在刀具表面，不易脫落，提高刀具強度，降低成本。
【具體實施方式】
[0010]下面對本發明做進一步的詳細說明:
實施例1
本實施例提供一種用于刀具的耐高溫合金涂層，合金涂層的組分按質量百分比為:碳:0.03%，鎂:0.52%，鉻:1.54%，硅:0.25%，鎳:4.24%，釩:0.32%，鈮:0.12%，鈦 0.52%，錳:
0.24%，鉬:3.55%，砸:1.32%，鉀:0.23%，銅:2.21%，復合稀土:1.52%，余量為鐵；
其中復合稀土的組分按質量百分比為:鉺:12%，鈰:5%，鐿:3%，釹:30%，钷:3%，釤:8%，銩:8%，余量為镥；該實施例還提供了用于刀具的耐高溫合金涂層的制備方法: 步驟(I):先將碳、鎂、鉻、硅、鎳、釩、鐵放入反應釜中加熱至1380°c，保溫2h，然后將溫度降至1050°C，然后向反應釜依次加入鈮、鈦、錳、鉬元素，并且攪拌均勻，在攪拌過程向反應釜通入氮氣作為保護氣體，攪拌速度為300r/min，攪拌時間為:45min ；
步驟(2):完成步驟I后繼續向反應釜加入砸、鉀、銅、復合稀土元素，然后將溫度增至1285°C，然后繼續向反應釜中通入氮氣并攪拌均勻，攪拌速度:680r/min，攪拌時間為
1.5h ；
步驟(3):然后將反應釜加熱至1480°C，保溫4h，將反應釜中的液態的合金引入磨具中壓鑄成型，然后將固態的合金放入球磨機中粉碎，過200目數得到合金粉末；
步驟(4):利用噴涂設備將合金粉末均勻噴涂到刀具表面，厚度為0.06mm，然后整體加熱至810°C，保溫4h，然后空冷至室溫，然后再次向刀具表面噴涂合金粉末，厚度為0.11mm，然后再次加熱至815°C，保溫4h，然后先空冷至640°C，在采用油冷，以14°C /s的速度冷卻至340 °C，最后空冷至室溫；
步驟(5):將刀具用溫水進行清洗，然后吹干，然后在其表面涂抹一層防銹油，最后包裝。
[0011]實施例2
本實施例提供一種用于刀具的耐高溫合金涂層，合金涂層的組分按質量百分比為:碳:0.05%，鎂:0.55%，鉻:1.56%，硅:0.28%，鎳:4.26%，釩:0.35%，鈮:0.14%，鈦 0.55%，錳:
0.26%，鉬:3.57%，砸:1.35%，鉀:0.25%，銅:2.23%，復合稀土:1.55%，余量為鐵；
其中復合稀土的組分按質量百分比為:鉺:14%，鈰:7%，鐿:5%，釹:35%，钷:5%，釤:10%，銩:12%，余量為镥；該實施例還提供了用于刀具的耐高溫合金涂層的制備方法:
步驟