【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于表面加工，涉及一种耐磨金属陶瓷涂层、轴套类金属件、泵体及制备方法。
技术介绍
1、目前，国内高铁、高速公路等基础设施建设得到飞速发展，且跨江、跨海的隧道工程也越来越多。跨江、跨海的隧道具有高水压、长距离、地层多变等特点，因此，从工期和环境保护方面考虑，通常采用大直径泥水盾构机来修建这类的隧道工程。
2、采用泥水盾构机修建隧道时，刀盘切削的渣土通过泥水循环系统的盾构泥浆泵输送到泥水分离设备进行处理，泥水分离设备采用大量盾构泥浆泵将泥水分配筛分，最后通过盾构泥浆泵输送到盾构机的开挖仓。随着泥浆输送距离的增加，还需要及时增加泥浆中继泵来保证输送的压力和流量。在大直径泥水盾构施工中，常用的盾构泥浆泵是300lpt-shg泥浆泵，是泥水循环系统动力源泉。
3、盾构泥浆泵是开挖仓渣浆输出的首级动力，盾构正常掘进时流量达2500m3/h-3000m3/h含有渣土的浆液。大体量浆液的输送会磨损泥水盾构机，其中，盾构泥浆泵各部分的磨损更为严重，尤其以轴套类金属件的磨损最为严重。因此，需要一种耐磨损的轴套类金属件，以降低磨损程度，延长使用时长。
4、现有通常采用碳化钛基硬质合金、钢结硬质合金、铬锰合金等合金制备而成。采用碳化钛基硬质合金、钢结硬质合金制备外径220mm、内径180mm、高300mm重量约30kg的轴套类金属件存在加工难度大、成本高的缺点；采用铬锰合金制备轴套类金属件虽然可以通过热处理和机械处理提高硬度，但制备的轴套类金属件的耐磨性较差。为提高耐磨性，现有技术中还会在轴套类金属件表面喷
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种耐磨金属陶瓷涂层、轴套类金属件及制备方法，以解决现有轴套类金属件耐磨性差的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：
3、本专利技术提供一种耐磨金属陶瓷涂层，该耐磨金属陶瓷涂层包括依次喷涂在金属件表面的碳化铬镍粉末合金、1#碳化铬锰粉末合金、2#碳化铬锰粉末合金和碳化铬银粉末合金。其中，碳化铬镍粉末合金按照质量百分比包括98-98.3%铬、1-1.3%铁、0.36-0.4%镍和0.24-0.3%锰；1#碳化铬锰粉末合金按照质量百分比包括49.3-52.5%铬、46.75-50%铁、0.5-0.7%锰和0.07-0.09%银；2#碳化铬锰粉末合金按照质量百分比包括69-70.9%铬、28.6-30.5%铁、0.35-0.45%锰和0.065-0.08%银；碳化铬银粉末合金按照质量百分比包括98.55-98.9%铬、0.95-1.25%铁、0.08-0.15%银和0.05-0.07%铅。
4、本申请提供的耐磨金属陶瓷涂层中，每喷涂一层粉末合金并采用高温火焰进行加热熔化，以使一层粉末合金熔化到轴套类金属件表面。最后，碳化铬银粉末合金喷涂过程中，经过1000-1100℃重熔热处理形成均匀致密的耐磨金属陶瓷涂层。
5、较为优选地，碳化铬镍粉末合金按照质量百分比包括98.263%铬、1.1%铁、0.378%镍和0.259%锰；1#碳化铬锰粉末合金按照质量百分比包括50.88%铬、48.4%铁、0.64%锰和0.08%银；2#碳化铬锰粉末合金按照质量百分比包括70.16%铬、29.37%铁、0.4%锰和0.07%银；碳化铬银粉末合金按照质量百分比包括98.79%铬、1.06%铁、0.09%银和0.06%铅。
6、较为优选地，所述碳化铬镍粉末合金喷涂形成的涂层厚度为0.02-0.03mm，所述1#碳化铬锰粉末合金、所述2#碳化铬锰粉末合金和所述碳化铬银粉末合金喷涂形成的涂层厚度为0.2-0.5mm。
7、本专利技术还提供一种轴套类金属件，该轴套类金属件包括轴套类金属件本体以及喷涂在所述轴套类金属件本体表面的上述耐磨金属陶瓷涂层。本申请中的轴套类金属件不仅仅限于合金轴套、铝轴套、铜轴套、钢套、球墨铸铁轴套等。
8、较为优选地，所述轴套类金属件本体按照质量百分比包括85.86-86.6%铁、12.5-13%铬、0.38-0.5%锰、0.36-0.44%镍、0.1-0.12%钼和0.06-0.08%铅。采用上述合金配比制备得到的轴套类金属件本体的硬度为580-610hb，远远高于现有轴套类金属件500-530hb的硬度。
9、较为优选地，所述轴套类金属件本体中各元素按照质量百分比包括86.25%铁、12.67%铬、0.441%锰、0.402%镍、0.117%钼和0.073%铅。
10、本专利技术还提供一种轴套类金属件的制备方法，包括：
11、s01：按照质量比分别配置碳化铬镍粉末合金、1#碳化铬锰粉末合金、2#碳化铬锰粉末合金和碳化铬银粉末合金。
12、按照质量百分比为98-98.3%铬、1-1.3%铁、0.36-0.4%镍和0.24-0.3%锰分别称取铬、铁、镍和锰粉末，混合均匀，得到碳化铬镍粉末合金。按照质量百分比为49.3-52.5%铬、46.75-50%铁、0.5-0.7%锰和0.07-0.09%银分别称取铬、铁、锰和银粉末，混合均匀，得到1#碳化铬锰粉末合金。按照质量百分比为69-70.9%铬、28.6-30.5%铁、0.35-0.45%锰和0.065-0.08%银分别称取铬、铁、锰和银粉末，混合均匀，得到2#碳化铬锰粉末合金。按照质量百分比为98.55-98.9%铬、0.95-1.25%铁、0.08-0.15%银和0.05-0.07%铅分别称取铬、铁、银和铅粉末，混合均匀，得到碳化铬银粉末合金。
13、s02：采用热喷涂方式在预处理的轴套类金属件本体表面依次喷涂所述碳化铬镍粉末合金、所述1#碳化铬锰粉末合金、所述2#碳化铬锰粉末合金和所述碳化铬银粉末合金，得到表面有金属陶瓷涂层的轴套类金属件。
14、将预处理的轴套类金属件本体装夹到热喷涂装置上。本申请中，热喷涂装置包括gtv-k2超音速喷枪以及与gtv-k2超音速喷枪匹配使用的火焰喷涂专用车床。具体的，将预处理的轴套类金属件本体装夹到火焰喷涂专用车床上。调整车床转速，以使轴套类金属件本体转动。点燃超音速喷枪，采用温度为1000-1100℃的超音速火焰按照热喷涂技术依次喷涂碳化铬镍粉末合金、1#碳化铬锰粉末合金、2#碳化铬锰粉末合金和碳化铬银粉末合金。上述粉末合金喷涂过程中，每喷涂一层便熔化一层，以便于在轴套类金属件本体上形成耐磨合金。最后喷涂碳化铬银粉末合金的热处理不仅会消除前述粉末合金熔化时的应力，还会形成均匀致密的硬质层，即形成金属陶瓷涂层，得到表面有0.2-0.5mm金属陶瓷涂层的轴套类金属件。
15、轴套类金属件本体在喷涂粉末合金前，还需要进行预处理。该预处理包括：
16、s021：选取合金元素含量为85.86-86.6%铁、12.5-13%铬、0.38-0.5%锰、0.36-0.44%镍、0.1-0.12%钼和0.06-0.08%铅的母材棒料。
【技术保护点】
1.一种耐磨金属陶瓷涂层，其特征在于，包括依次喷涂在金属件表面的碳化铬镍粉末合金、1#碳化铬锰粉末合金、2#碳化铬锰粉末合金和碳化铬银粉末合金，其中，
2.根据权利要求1所述的耐磨金属陶瓷涂层，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的耐磨金属陶瓷涂层，其特征在于，所述碳化铬镍粉末合金喷涂形成的涂层厚度为0.02-0.03mm，所述1#碳化铬锰粉末合金、所述2#碳化铬锰粉末合金和所述碳化铬银粉末合金喷涂形成的涂层厚度为0.2-0.5mm。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的耐磨金属陶瓷涂层，其特征在于，所述碳化铬镍粉末合金、所述1#碳化铬锰粉末合金、所述2#碳化铬锰粉末合金和所述碳化铬银粉末合金经过1000-1100℃重熔热处理形成耐磨金属陶瓷涂层。
5.一种轴套类金属件，其特征在于，包括轴套类金属件本体以及喷涂在所述轴套类金属件本体表面的如权利要求1-4中任意一项所述的耐磨金属陶瓷涂层。
6.根据权利要求5所述的轴套类金属件，其特征在于，所述轴套类金属件本体按照质量百分比包括85.86-86.6%铁、12.5-13%铬、
7.根据权利要求6所述的轴套类金属件，其特征在于，所述轴套类金属件本体按照质量百分比包括86.25%铁、12.67%铬、0.441%锰、0.402%镍、0.117%钼和0.073%铅。
8.根据权利要求6所述的轴套类金属件，其特征在于，所述轴套类金属件的硬度为680-710HB。
9.一种轴套类金属件的制备方法，其特征在于，包括：
10.一种泵体，其特征在于，包括权利要求5-8中任意一项所述的轴套类金属件。
...【技术特征摘要】
1.一种耐磨金属陶瓷涂层，其特征在于，包括依次喷涂在金属件表面的碳化铬镍粉末合金、1#碳化铬锰粉末合金、2#碳化铬锰粉末合金和碳化铬银粉末合金，其中，
2.根据权利要求1所述的耐磨金属陶瓷涂层，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的耐磨金属陶瓷涂层，其特征在于，所述碳化铬镍粉末合金喷涂形成的涂层厚度为0.02-0.03mm，所述1#碳化铬锰粉末合金、所述2#碳化铬锰粉末合金和所述碳化铬银粉末合金喷涂形成的涂层厚度为0.2-0.5mm。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的耐磨金属陶瓷涂层，其特征在于，所述碳化铬镍粉末合金、所述1#碳化铬锰粉末合金、所述2#碳化铬锰粉末合金和所述碳化铬银粉末合金经过1000-1100℃重熔热处理形成耐磨金属陶瓷涂层。
5.一种轴套类金属件，其特征在于，包括轴套类金属件本体以及喷涂在所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡明星，常勇，何子良，陈鹏，王浩，陈建福，王晓琼，
申请(专利权)人：中铁十四局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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