本發(fā)明屬于金屬材料表面處理技術(shù)領(lǐng)域，發(fā)明涉及一種利用真空釬焊技術(shù)在tc4表面制備c-bn耐磨涂層的方法。
背景技術(shù)：
tc4合金具有比強度高、耐腐蝕性好等突出優(yōu)點，在國防工業(yè)、民用工業(yè)及航空領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，但tc4作為運動副零部件時，耐磨性差成為影響其使用性能和壽命的最重要因素之一。目前主要利用在tc4表面涂覆耐磨性好的碳化物、氮化物和硼化物來改善其耐磨性能，也有人采用在tc4表面感應(yīng)釬焊wc來制備耐磨層。隨著技術(shù)的發(fā)展，科研人員探索使用釬焊法在tc4表面制備立方氮化硼(簡稱c-bn)耐磨涂層。c-bn是繼人造金剛石問世之后人工合成的硬度僅次于金剛石的超硬材料，它具有良好的物理、化學(xué)性能，彈性模量與金剛石接近，熱穩(wěn)定性比金剛石高，化學(xué)惰性很大并且具有很高的耐磨性，廣泛用于制備砂輪及刀具，也可用于制備各種易磨損部件的耐磨涂層。目前c-bn制品大多采用電鍍或燒結(jié)工藝制得，結(jié)合強度低，使用中c-bn顆粒極易從結(jié)合層脫落。隨著焊接技術(shù)的發(fā)展，采用釬焊技術(shù)制備的c-bn制品，c-bn顆粒與基體有較高的結(jié)合強度，可以滿足其服役條件。因此，采用真空釬焊法在tc4表面制備c-bn耐磨涂層，可以提高涂層與tc4表面的結(jié)合強度，同時具有制備工 藝簡單，生產(chǎn)成本低，耐磨性能好等優(yōu)點。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明針對現(xiàn)有改善tc4合金表面耐磨性能技術(shù)的不足，提供一種利用真空釬焊技術(shù)在tc4表面制備c-bn耐磨涂層的方法。
為實現(xiàn)上述目標，本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下：
1)對tc4、活性釬料及c-bn顆粒進行去油污處理；
2)將活性釬料與c-bn按一定比例均勻混合后，加入利用聚乙烯醇制備的有機溶劑，制備成膏狀的混合料；
3)將制備的膏狀混合料均勻涂覆于tc4合金表面，置于烘箱里烘干；
4)將烘干的試樣放置于真空釬焊爐中進行釬焊，制備c-bn耐磨涂層。
本發(fā)明中所述的活性釬料為agcuinti合金粉末，具體成分為(質(zhì)量分數(shù))27.25％cu，12.5％in，5％ti，余量為ag，粒度為60～300目。
步驟2)中所述的混合物中c-bn顆粒的體積分數(shù)為40～50％。
步驟3)中所述涂覆工藝為利用毛刷反復(fù)在tc4表面涂刷步驟2)中制備的膏狀混合料，直至表面均勻光滑為止。
步驟4)中所述真空釬焊的工藝為以5℃/s的速度升溫至730～770℃后，保溫為5min，以10℃/s的速度冷卻至室溫。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點：
本發(fā)明利用真空釬焊技術(shù)在tc4表面制備c-bn耐磨涂層，對設(shè) 備的要求較低，易于操作，可制備較厚涂層，涂層結(jié)合強度高，生產(chǎn)成本低，效率高。
下面通過實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的詳細說明。
具體實施方式
實施例1
本實施例的具體制步驟如下：
(1)對tc4、活性釬料及c-bn顆粒進行去油污處理；活性釬料為agcuinti合金粉末，具體成分為(質(zhì)量分數(shù))27.25％cu，12.5％in，5％ti，余量為ag，粒度為60目。
(2)將活性釬料與c-bn混合，其中c-bn體積含量為40％，加入利用聚乙烯醇制備的有機溶劑，制備成膏狀的混合料；
(3)將制備的膏狀混合料均勻涂覆于tc4合金表面，置于烘箱里烘干；
(4)將烘干的試樣放置于真空釬焊爐中進行釬焊，工藝為以5℃/s的速度升溫至730℃后，保溫為5min，以10℃/s的速度冷卻至室溫，制得c-bn耐磨涂層。
實施例2
本實施例的具體制步驟如下：
(1)對tc4、活性釬料及c-bn顆粒進行去油污處理；活性釬料為agcuinti合金粉末，具體成分為(質(zhì)量分數(shù))27.25％cu，12.5％in，5％ti，余量為ag，粒度為150目。
(2)將活性釬料與c-bn混合，其中c-bn體積含量為50％，加入 利用聚乙烯醇制備的有機溶劑，制備成膏狀的混合料；
(3)將制備的膏狀混合料均勻涂覆于tc4合金表面，置于烘箱里烘干；
(4)將烘干的試樣放置于真空釬焊爐中進行釬焊，工藝為以5℃/s的速度升溫至750℃后，保溫為15min，以10℃/s的速度冷卻至室溫，制得c-bn耐磨涂層。
實施例3
本實施例的具體制步驟如下：
(1)對tc4、活性釬料及c-bn顆粒進行去油污處理；活性釬料為agcuinti合金粉末，具體成分為(質(zhì)量分數(shù))27.25％cu，12.5％in，5％ti，余量為ag，粒度為300目。
(2)將活性釬料與c-bn混合，其中c-bn體積含量為50％，加入利用聚乙烯醇制備的有機溶劑，制備成膏狀的混合料；
(3)將制備的膏狀混合料均勻涂覆于tc4合金表面，置于烘箱里烘干；
(4)將烘干的試樣放置于真空釬焊爐中進行釬焊，工藝為以5℃/s的速度升溫至770℃后，保溫為30min，以10℃/s的速度冷卻至室溫，制得c-bn耐磨涂層。
綜合上述各實施例，將焊后tc4試樣加工為為φ20mm×10mm進行耐磨性能試驗。試驗在自動磨樣機上進行，砂紙粒度為200目，轉(zhuǎn)速為1400r/min，磨拋壓力為500n，磨拋時間為30min。試驗后測得各實施例磨損量相當，均在0.02g左右，耐磨性能較佳。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明作任何限制。凡是根據(jù)發(fā)明技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效變化，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護范圍內(nèi)。