高耐磨多元金属碳化物覆层（MCC）制备工艺

简介

高硬度耐磨蚀覆层制备技术是近十年来表面工程领域的研究热点，亦是在机械制造行业具有广阔应用前景的先进制造技术。目前用于生产实践的高硬度耐磨抗蚀覆层制备方法主要有气相沉积（PVD和CVD）、化学镀（镀Ni-P合金等）和金属碳化物熔盐扩散法（日本丰田法）等，上述工艺方法由于存在着诸如设备昂贵、工艺复杂、覆层附着强度差、工业化生产效率低等缺点，应用范围受到较大局限，特别是对于量大面广的通用耐磨耐蚀零部件，例如汽车、摩托车、印刷、纺织及食品加工机械的耐磨蚀精密配合件，上述工艺方法往往不能满足工业化生产的需求。

我公司依靠航天高科技技术开发了一种适合于常规热处理装备及工业化生产的高耐磨耐蚀覆层处理新工艺——固体气相扩散法金属碳化物（Cr、V、Ti、Nb等元素的碳化物）覆层制备工艺。采用该工艺可以在钢铁表面制备出牢固冶金结合的“金属碳化物+高碳合金过渡层”复合覆层，它具有高硬度（1400~2800HV0.1）、耐磨蚀、抗剥落及抗高温氧化等优异性能。目前这一工艺已经德国大众汽车公司认可，成为上海大众新型高级轿车发动机链条销轴表面强化处理指定工艺。

应用范围

本工艺主要用途为抗磨损、抗腐蚀和抗高温氧化。应用范围覆及汽车、摩托车、石油、化工、锅炉、食品加工、印刷及纺织机械、标准件及五金制品等工业领域。

典型应用

1．本工艺适用于各类碳素钢、合金结构钢、工模具钢、不锈钢及铸铁等材料，特别适合于含Ti、V、Cr、Mo等碳化物形成元素的钢种。

2．在高耐磨精密链传动件上的应用（采用铬合金碳化物覆层）

主要技术指标

      （1）销轴表面硬度：≥1200HV0.2

      （2）销轴抗拉强度：提高10~20%

      （3）链条耐磨性：提高20~90%

主要特点

（1） 在    零件表面形成Cr-V合金碳化物扩散层，具有高硬度、抗剥落、耐磨损、耐高温、耐腐蚀等特点。

（1） 设备规格：功率45~60KW，单炉产量60~120公斤。

（2） 工艺温度：980~1000℃

（3） 工艺时间：6~8小时。

（4） 工艺成本：15~35元/每公斤零件。

（5） 不增加零件表面粗糙度，处理后的零件经研磨可达到镜面效果。

（6） 无公害污染。