鋼基體6為15鋼。
[0109]3、如圖2所示，將上述鋼液澆入放置有上述釩板I的砂型2內(nèi)，澆注溫度控制在1520°C，澆注時間為40秒，一分鐘后，在冒口補澆，冷卻后，獲得上部為15鋼基體下部為釩板I的復(fù)合體。
[0110]4、將上述復(fù)合體外部整體包覆外部碳源，所述外部碳源為石墨紙，所述石墨紙為三級以上，純度95 %，厚度為0.35mm。
[0111]5、將包覆石墨紙的復(fù)合體放入具有保護氣氛的保溫爐內(nèi)保溫，升溫至1080°C，升溫速度控制在7°C/min，保溫時間為9h，最后隨爐冷卻至室溫，獲得所述15鋼表面的復(fù)合碳化物涂層。所述保護氣為氮氣，氣體流量為7ml/min。
[0112]6、所得的具有碳化物涂層的15鋼基體，被進一步熱處理以獲得更合適的基體組織，熱處理工序為:在750°C左右進行熱處理，基體為珠光體組織。
[0113]所述碳化物涂層包括V2C致密陶瓷層3，為準(zhǔn)單晶相，其晶粒尺寸為25 μπι ;沿涂層縱向剖面，其厚度為12 ym ;其中V2C的體積分?jǐn)?shù)為95%。
[0114]進一步的，包括位于上述準(zhǔn)單晶相V2C致密陶瓷層3之下的微米V8C7陶瓷層4，沿涂層縱向剖面，其厚度為55 μ m，V8C7的體積分?jǐn)?shù)為80%，其晶粒尺寸為10 μ m。
[0115]更進一步的，還可以包括位于上述準(zhǔn)單晶相V2C致密陶瓷層3以及微米V8C7陶瓷層4之下的V8C7與基體的融合層5，沿涂層縱向剖面，其厚度為657 μ m，其中V8C7的體積分?jǐn)?shù)為75%，其晶粒尺寸為15 μπι。此時，所述碳化物涂層為復(fù)合涂層，由所述準(zhǔn)單晶相V2C致密陶瓷層3、微米V8C7陶瓷層4及V 8C7與基體的融合層5構(gòu)成，且依次呈梯度分布，其總厚度為724 μπι。所述15鋼基體組織為珠光體。準(zhǔn)單晶相V2C致密陶瓷層3的顯微硬度為2560HVai，相對耐磨性是15鋼的20倍。
[0116]實施例4:碳化物涂層的制備方法，包括如下步驟:
[0117]1、先準(zhǔn)備一釩板1，其中釩的純度應(yīng)控制在99.8%。所述釩板I應(yīng)該先被加以表面處理，步驟如下:
[0118]第一步酸洗，選用60ml/L的磷酸，后流水沖洗；
[0119]第二步酸洗，選用200ml/L的硫酸，后流水沖洗；
[0120]第三步表面打磨，選用1000目Al2O3砂紙，最后用酒精超聲清洗。所述釩板I的厚度控制在3mm。
[0121]2、將碳鋼基材6冶煉為鋼液，溫度控制在1530°C，所選碳鋼基體6為低碳鋼20鋼。
[0122]3、如圖2所示，將上述鋼液澆入放置有上述釩板I的砂型2內(nèi)，澆注溫度控制在1530°C，澆注時間為60秒，一分鐘后，在冒口補澆，冷卻后，獲得上部為20鋼基體下部為釩板I的復(fù)合體。
[0123]4、將上述復(fù)合體外部整體包覆外部碳源，所述外部碳源為石墨紙，所述石墨紙為三級以上，純度99 %，厚度為0.3mm。
[0124]5、將包覆石墨紙的復(fù)合體放入具有保護氣氛的保溫爐內(nèi)保溫，升溫至1100°C，升溫速度控制在7°C /min,保溫時間為8h，最后隨爐冷卻至室溫，獲得所述20鋼表面的復(fù)合碳化物涂層。所述保護氣為氮氣，氣體流量為6ml/min。
[0125]6、所得的具有碳化物涂層的20鋼基體，被進一步熱處理以獲得更合適的基體組織，在800 °C左右進行熱處理，基體為珠光體組織。
[0126]所述碳化物涂層包括V2C致密陶瓷層3，為準(zhǔn)單晶相，其晶粒尺寸為30 μ m，沿涂層縱向剖面，其厚度為15 μ m，其中V2C的體積分?jǐn)?shù)為90%。
[0127]進一步的，還包括位于上述準(zhǔn)單晶相V2C致密陶瓷層3之下的微米V8C7陶瓷層4，沿涂層縱向剖面，其厚度為65 μ m，V8C7的體積分?jǐn)?shù)為78%，其晶粒尺寸為8 μ m。
[0128]更進一步的，還包括位于上述準(zhǔn)單晶相V2C致密陶瓷層3以及微米V8C7陶瓷層4之下的V8C7與基體的融合層5，沿涂層縱向剖面，其厚度為873 μ m，其中V8C7的體積分?jǐn)?shù)為60%，其晶粒尺寸為15 μπι。此時，所述碳化物涂層為復(fù)合涂層，由所述準(zhǔn)單晶相V2C致密陶瓷層3、微米V8C7陶瓷層4及V 8C7與基體的融合層5構(gòu)成，且依次呈梯度分布，其總厚度為953 μ mo所述20鋼基體組織為珠光體。準(zhǔn)單晶相V2C致密陶瓷層3的顯微硬度為2520HV。.p相對耐磨性是20鋼的15.2倍。
[0129]實施例5:碳化物涂層的制備方法，包括如下步驟:
[0130]1、先準(zhǔn)備一釩板1，其中釩的純度應(yīng)控制在99.9%。所述釩板I應(yīng)該先被加以表面處理，步驟如下:
[0131]第一步酸洗，選用60ml/L的磷酸，后流水沖洗；
[0132]第二步酸洗，選用200ml/L的硫酸，后流水沖洗；
[0133]第三步表面打磨，選用900目Al2O3砂紙，最后用酒精超聲清洗。所述釩板I的厚度控制在1mm。
[0134]2、將碳鋼基材6冶煉為鋼液，溫度控制在1540°C，所選碳鋼基體6為中碳鋼30鋼。
[0135]3、如圖2所示，將上述鋼液澆入放置有上述釩板I的砂型2內(nèi)，澆注溫度控制在1540°C，澆注時間為80秒，一分鐘后，在冒口補澆，冷卻后，獲得上部為30鋼基體下部為釩板的復(fù)合體。
[0136]4、將上述復(fù)合體外部整體包覆外部碳源，所述外部碳源為石墨紙，所述石墨紙為三級以上，純度為99 %，厚度為0.2mm。
[0137]5、將包覆石墨粉的復(fù)合體放入具有保護氣氛的保溫爐內(nèi)保溫，升溫至1160°C，升溫速度控制在7V /min，保溫時間為12h，最后隨爐冷卻至室溫，獲得所述30鋼表面的復(fù)合碳化物涂層。所述保護氣為氮氣，氣體流量為6ml/min。
[0138]6、所得的具有碳化物涂層的30鋼基體，被進一步熱處理以獲得更合適的基體組織，在250°C左右進行熱處理，基體為貝氏體組織。
[0139]所述碳化物涂層包括V2C致密陶瓷層3，為準(zhǔn)單晶相，其晶粒尺寸為50 μπι ;沿涂層縱向剖面，其厚度為25 μ m，其中V2C的體積分?jǐn)?shù)為95%。
[0140]進一步的，還包括位于上述準(zhǔn)單晶相V2C致密陶瓷層3之下的微米V8C7陶瓷層4，沿涂層縱向剖面，其厚度為90 μ m，V8C7的體積分?jǐn)?shù)為80%，其晶粒尺寸為15 μ m。
[0141]更進一步的，還包括位于上述準(zhǔn)單晶相V2C致密陶瓷層3以及微米V8C7陶瓷層4之下的V8C7與基體的融合層5，沿涂層縱向剖面，其厚度為1100 μ m，其中V 8C7的體積分?jǐn)?shù)為55%，其晶粒尺寸為20 μπι。此時，所述碳化物涂層為復(fù)合涂層，由所述準(zhǔn)單晶相V2C致密陶瓷層3、微米V8C7陶瓷層4及V 8C7與基體的融合層5構(gòu)成，且依次呈梯度分布，其總厚度為1215 μπι。所述30鋼基體組織為貝氏體。準(zhǔn)單晶相V2C致密陶瓷層3的平均顯微硬度為2600HVai，相對耐磨性是30鋼的13.8倍。
[0142]實施例6:碳化物涂層的制備方法，包括如下步驟:
[0143]1、先準(zhǔn)備一釩板1，其中釩的純度應(yīng)控制在99.8%。所述釩板I應(yīng)該先被加以表面處理，步驟如下:
[0144]第一步酸洗，選用60ml/L的磷酸，后流水沖洗；
[0145]第二步酸洗，選用200ml/L的硫酸，后流水沖洗；
[0146]第三步表面打磨，選用1000目Al2O3砂紙，最后用酒精超聲清洗。所述釩板I的厚度控制在1mm。
[0147]2、將碳鋼基材6冶煉為鋼液，溫度控制在1550°C，所選碳鋼基體6為中碳鋼45鋼。
[0148]3、如圖2所示，將上述鋼液澆入放置有上述釩板I的砂型2內(nèi)，澆注溫度控制在15500C，澆注時間為100秒，一分鐘后，在冒口補澆，冷卻后，獲得上部為45鋼基體下部為釩板的復(fù)合體。
[0149]4、將上述復(fù)合體外部整體包覆外部碳源，所述外部碳源為石墨粉，石墨粉選擇粒度在600目，純度為95%。
[0150]5、將包覆石墨粉的復(fù)合體放入具有保護氣氛的保溫爐內(nèi)保溫，升溫至1050°C，升溫速度控制在7V /min，保溫時間為llh，最后隨爐冷卻至室溫，獲得所述45鋼表面的復(fù)合碳化物涂層。所述保護氣為氮氣，氣體流量為6ml/min。
[0151]6、所得的具有碳化物涂層的45鋼基體，被進一步熱處理以獲得更合適的基體組織，在300°C以下進行熱處理，基體為貝氏體組織。
[0152]所述碳化物涂層包括V2C致密陶瓷層3，為準(zhǔn)單晶相，其晶粒尺寸為32 μπι ;沿涂層縱向剖面，其厚度為15 ym ;其中V2C的體積分?jǐn)?shù)為90%。
[0153]進一步的，還包括位于上述準(zhǔn)單晶相V2C致密陶瓷層3之下的微米V8C7陶瓷層4，沿涂層縱向剖面，其厚度為60 μ m，V8C7的體積分?jǐn)?shù)為80%，其晶粒尺寸為10 μ m。
[0154]更進一步的，還包括位于上述準(zhǔn)單晶相V2C致密陶瓷層3以及微米V8C7陶瓷層4之下的V8C7與基體的融合層5，沿涂層縱向剖面，其厚度為825 μ m，其中V8C7的體積分?jǐn)?shù)為70%，其晶粒尺寸為15 μπι。此時，所述碳化物涂層為復(fù)合涂層，由所述準(zhǔn)單晶相V2C致密陶瓷層3、微米V8C7陶瓷層4及V 8C7與基體的融合層5構(gòu)成，且依次呈梯度分布，其總厚度為900 μ mo所述45鋼基體組織為貝氏體。準(zhǔn)單晶相V2C致密陶瓷層涂層3的平均顯微硬度為2550HVai，相對耐磨性是45鋼的13.2倍。
[0155]實施例7:碳化物涂層的制備方法，包括如下步驟:
[0156]1、先準(zhǔn)備一釩板1，其中釩的純度應(yīng)控制在99.9%。所述釩板I應(yīng)該先被加以表面處理，步驟如下:
[0157]第一步酸洗，選用60ml/L的磷酸，后流水沖洗；
[0158]第二步酸洗，選用200ml/L的硫酸，后流水沖洗；
[0159