【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种gh4169镍基合金表面低温制备高耐磨硼化物渗层的制备方法，属于耐磨材料制备。
技术介绍
1、gh4169镍基合金因为具有良好的高温强度、疲劳强度、耐腐蚀性等优点，在航空航天领域受到广泛的应用，但存在表面硬度低、耐磨性差等突出问题，尤其在高温服役环境下，润滑油失效，导致材料和材料之间产生强烈的干摩擦，这些缺点限制了其应用。表面化学热处理可以大幅度提高金属材料的表面硬度和耐磨性，常见的表面热处理方式主要有渗氮、渗碳和渗硼等，但由于碳和氮在镍中的溶解度有限，渗碳和氮化对镍基合金来说效果并不理想，而硼能与镍形成广泛的强键合金属间化合物，因此渗硼可以很好的在镍基合金上形成稳定的渗硼层，成为镍基合金常用的表面强化方法。
2、渗硼是指将钢铁或有色金属材料置于含硼介质中，加热到渗硼温度并保温一段时间，使硼原子渗入金属表层，形成硼化物的工艺过程。硼化物渗层材料的制备方法有很多种，根据反应介质的状态可以分为可分为固体粉末渗硼、液体渗硼、气体渗硼、膏剂渗硼和电解渗硼等。其中固体粉末渗硼由于具有设备简单、操作简便、工件表面容易清洗以及渗剂成本较低等优点，因此应用比较广泛。
3、对固体渗硼来说渗硼温度、渗硼时间与渗硼剂的组分都会对渗硼层的厚度与结构产生影响。其中，渗硼的温度是最重要的影响因素，如果温度达不到要求时合金表面将无法有效生成硼化物层。目前，传统的硼化热处理温度普遍要高于900℃，低于此温度时渗硼层生长缓慢。但由于gh4169合金需进行固溶(1020℃～1055℃，1h)和时效(775℃～800℃，8h
技术实现思路
1、本专利技术的目的是降低渗硼温度，提高低温条件下gh4169镍基合金材料表面硼化物渗层的厚度，以提高其表面硬度与耐磨性。
2、本专利技术的方法利用固相粉末包埋渗硼技术，在原有渗硼剂基础之上，添加10％zro2作为催渗剂，成功在固溶态gh4169基体上形成了厚度约为8.2μm左右厚度的硼化物渗层，该渗层具有较高的硬度和良好的耐磨性。
3、本方法不用专用设备，工艺操作简便，工件表面干净，渗剂成本低廉，适用于各种形状的工作，有效提高了低温条件下gh4169表面渗硼层的厚度，具有较高的实际应用价值。
4、为实现上述技术目的，本专利技术的技术方案如下：
5、1)砂纸打磨线切割轧制态gh4169基体至1000#，而后使用酒精超声清洗并干燥备用；
6、2)将自配渗硼剂按照设定质量比例依次称量，混合后倒入容器中，放入球磨机中进行球磨，使其混合均匀；
7、3)将混合好的渗硼剂放入高温干燥箱中，在150℃条件下干燥2h，干燥后取出待用；
8、4)将清洗后的试样埋入渗硼剂中后置于密闭容器中，将密闭容器装入管式炉中，并通入氩气作为保护气；
9、5)以10℃/min的加热速度加热至800℃，保温8h，使渗硼剂中硼元素的扩散渗入基体表面形成渗硼层，随后炉冷至室温取出样品；
10、6)使用2000#砂纸对试样表面进行轻微打磨，去除残留的渗硼剂；并用酒精超声冲洗试样，干燥后密封保存。
11、所用基体为固溶态gh4169镍基高温合金，其中试样尺为ф30×2mm。
12、自配渗硼剂组分质量百分比包括如下：3％-6％kfb4优选kfb4，10％zro2，余量为b4c。
13、本专利技术的有益效果是：
14、成功在在固溶态gh4169镍基合金材料表面利用化学热处理低温固相渗硼技术制备了高质量硼化物渗层，通过调节渗硼剂组分降低了渗硼温度，实现了镍基合金材料耐磨性能的提升。
15、将gh4169合金包埋于自配渗硼剂中，在800℃的较低温度下保温8h，生长得到8.2μm左右厚度的硼化物涂层。经摩擦磨损性能测试，在不同载荷条件下硼化物涂层的摩擦系数均低于0.65，磨损率低于3.5×10-5mm3/n·m，证明其在不同载荷条件下都耐磨性良好。本专利技术制备方法简单，成本较低，得到的渗层材料具有硬度较高，耐磨性较好等优点，在耐磨领域具备良好的应用前景。
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1.一种GH4169合金表面高耐磨硼化物渗层的低温制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.按照权利要求1所述的一种GH4169合金表面高耐磨硼化物渗层的低温制备方法，其特征在于，所用基体为固溶态GH4169镍基高温合金，其中试样尺为Ф30×2mm。
3.按照权利要求1所述的一种GH4169合金表面高耐磨硼化物渗层的低温制备方法，其特征在于，自配渗硼剂组分质量百分比包括如下：3％-6％KFB4优选KFB4，10％ZrO2，余量为B4C。
【技术特征摘要】
1.一种gh4169合金表面高耐磨硼化物渗层的低温制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.按照权利要求1所述的一种gh4169合金表面高耐磨硼化物渗层的低温制备方法，其特征在于，所用基体为固溶态gh4169镍基高温合金...
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