本发明专利技术公开了一种稀土催渗表面耐磨Fe-W合金的制备方法，包括固体渗碳步骤，将Fe-W二元合金置于含稀土的渗碳剂中，在890～930℃保温4～9小时进行渗碳处理，渗碳结束后取出渗碳件进行淬火处理。本发明专利技术所制备的合金既能保持整体的塑韧性和可加工性，又能具有较好的耐磨性和硬度。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了，包括固体渗碳步骤，将Fe-W二元合金置于含稀土的渗碳剂中，在890～930℃保温4～9小时进行渗碳处理，渗碳结束后取出渗碳件进行淬火处理。本专利技术所制备的合金既能保持整体的塑韧性和可加工性，又能具有较好的耐磨性和硬度。【专利说明】—种稀土催渗表面耐磨Fe-W合金的制备方法
本专利技术涉及，属于合金钢和表面热处理领域。
技术介绍
钢铁材料在成分设计中，为了达到较高的耐磨性和硬度，通常会加入C、W和Cr等元素，通过形成碳化物、固溶强化等手段达到强化的目的。然而，随着硬度的提高，材料的可加工性也变差。在有些应用场合，仅需要部件的某些表面的硬度和耐磨性提高，与此同时要求部件的整体保持较好的塑韧性。为满足以上需求，有必要开发一种合金，既能保持材料整体的塑韧性和可加工性，又能具有较好的耐磨性和硬度。含W铁基二元合金造价低廉，且塑韧性好，渗碳后会在表层形成Fe3C和W，使表面的硬度和耐磨性大大增加，然而在渗碳后，其表层的渗碳层硬度梯度较大，且渗碳耗时较长。
技术实现思路
本专利技术需要解决的技术问题就在于克服现有技术的缺陷，提供，它制备的合金既能保持整体的塑韧性和可加工性，又能具有较好的耐磨性和硬度。为解决上述问题，本专利技术采用如下技术方案: 本专利技术提供了，包括固体渗碳步骤，将Fe-W 二元合金置于含稀土的渗碳剂中，在890~930°C保温4~9小时进行渗碳处理，渗碳结束后取出渗碳件进行淬火处理。本专利技术中，Fe-W合金化学成分的质量百分比为:W4.3~6.0%，余量为Fe。本专利技术，Fe-W合金在埋入渗碳剂前依次用240#、800#和1200#水砂纸将表面打磨光亮，并在蒸馏水中用超声清洗后吹干。本专利技术中，渗碳剂成分的质量份配比为:木炭55~75份，碳化硅5~10份，稀土氧化物CeO2或La2O3 3~11份，和碳酸钡8~12份。本专利技术中，在渗碳前将渗碳炉预热至850°C，再将装好渗碳剂和Fe-W合金的密封箱体放入渗碳炉5分钟后，将炉温升至890~930°C后保温4~9小时。本专利技术中，淬火所用介质为水。稀土元素具有 特殊的化学活性，在渗碳剂中加入稀土元素后，可以加快组分的分解速度并净化金属表面，可以显著提高渗透速度，同时可以提高渗层的耐磨性，改善渗层的组织，降低其脆性。因而，本专利技术的有益效果在于:所用的Fe-W合金成分简单，稀土元素的加入，有效的缩短了渗碳时间，并能增加渗碳层深度，降低渗碳层硬度梯度，并使渗碳层组织细化，碳化物弥散度增加，在保持高硬度的同时具有较好的韧性。【专利附图】【附图说明】图1为Fe-5.5W合金在910°C渗碳4小时的纵向截面金相组织。图2为Fe-5.5W合金在910°C渗碳4小时的纵向截面显微硬度变化。【具体实施方式】实施例1 Fe-W合金成分质量百分比为:W5.5%,Fe94.5%。渗碳剂成分质量百分比为:木炭75%，碳化硅10，CeO2 5%，碳酸钡10%。将Fe-W合金试样用线切割机制成20 X 20 X 50mm试样，依次用240#、800#和1200#水砂纸打磨光亮，在蒸馏水中用超声清洗后吹干。在刚玉坩埚底部铺上20mm厚的渗碳剂，放入制作好的试样，并使试样距离刚玉坩埚壁大于20mm，之后用渗碳剂填满坩埚内剩余空间并压实，将坩埚盖与坩埚盖合后用高温密封胶，在此过程中保证坩埚内部空间充满压实的渗碳剂。将高温炉温度加热至850°C后保温，放入密封好的坩埚，5分钟后升温至910°C，保温4小时后取出坩埚，将试样放入水中淬火。 图1为Fe-5.5W合金在910°C渗碳4小时的纵向截面金相组织。图2为Fe_5.5W合金在910°C渗碳4小时的纵向截面显微硬度变化。最后应说明的是:显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本专利技术所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本专利技术的保护范围之中。【权利要求】1.，其特征在于:包括固体渗碳步骤，将Fe-W 二元合金置于含稀土的渗碳剂中，在890~930°C保温4~9小时进行渗碳处理，渗碳结束后取出渗碳件进行淬火处理。2.如权利要求1所述的稀土催渗表面耐磨Fe-W合金的制备方法，其特征在于:Fe-W合金化学成分的质量百分比为:W4.3~6.0%，余量为Fe。3.如权利要求2所述的稀土催渗表面耐磨Fe-W合金的制备方法，其特征在于:Fe-W合金在埋入渗碳剂前依次用240#、800#和1200#水砂纸将表面打磨光亮，并在蒸馏水中用超声清洗后吹干。4.如权利要求3所述的稀土催渗表面耐磨Fe-W合金的制备方法，其特征在于:渗碳剂成分的质量份配比为:木炭55~75份，碳化硅5~10份，稀土氧化物CeO2或La2O3 3~11份，和碳酸钡8~12份。5.如权利要求4所述的稀土催渗表面耐磨Fe-W合金的制备方法，其特征在于:在渗碳前将渗碳炉预热至850°C，再将装好渗碳剂和Fe-W合金的密封箱体放入渗碳炉5分钟后，将炉温升至890~930°C后保温4~9小时。6.如权利要求5所述的稀土催渗表面耐磨Fe-W合金的制备方法，其特征在于:淬火所用介 质为水。【文档编号】C23F17/00GK103757584SQ201410038504【公开日】2014年4月30日 申请日期:2014年1月27日 优先权日:2014年1月27日 【专利技术者】王海燕, 高雪云, 任慧平, 刘杰, 侯景利 申请人:内蒙古科技大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王海燕，高雪云，任慧平，刘杰，侯景利，
申请(专利权)人：内蒙古科技大学，
类型：发明
国别省市：
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