一种高性能合金镀层制备方法
阅读说明：本技术 一种高性能合金镀层制备方法 (Preparation method of high-performance alloy coating ) 是由 邹扬名 于 2021-06-22 设计创作，主要内容包括：本发明涉及硬质合金表面镀层技术领域,尤其涉及一种硬质合金高性能镀层制备方法。所述制备方法具体包括以下步骤：将待镀层硬质合金进行清洗、钝化处理后进行抛光获得抛光硬质合金；将所述抛光硬质合金进行涂层,获得含有均匀涂层的硬质合金；将所述含有均匀涂层的硬质合金进行真空烧结后随炉降温,经清洗烘干获得高性能合金镀层。本发明采用电镀涂层,其表面粘附强度增大,均匀性提高,并采用烧结预镀方式将沉积在表面的粘结金属高温熔化,吸附粘结在合金表面,大大提高了焊接性能。(The invention relates to the technical field of hard alloy surface coatings, in particular to a preparation method of a hard alloy high-performance coating. The preparation method specifically comprises the following steps: cleaning and passivating the hard alloy to be plated, and then polishing to obtain polished hard alloy; coating the polished hard alloy to obtain a hard alloy containing a uniform coating; and (3) carrying out vacuum sintering on the hard alloy containing the uniform coating, then cooling along with the furnace, and cleaning and drying to obtain the high-performance alloy coating. The invention adopts the electroplating coating, the surface adhesion strength is increased, the uniformity is improved, the bonding metal deposited on the surface is melted at high temperature by adopting a sintering pre-plating mode, and the bonding metal is adsorbed and bonded on the alloy surface, thereby greatly improving the welding performance.)
技术领域
本发明涉及硬质合金表面镀层
技术领域
，尤其涉及一种硬质合金高性能镀层制备方法。背景技术
硬质合金是一种高效工具材料和结构材料，通常需要与其他金属材料进行结合使用，比如将钢件基体与硬质合金进行焊接，获得复合材料。
在现有技术中，其主要通过在硬质合金上涂覆一层焊接材料，比如镍、铜、银等，使得二者具有良好的焊接强度，在涂层过程中主要通过将合金材料清洗、钝化后，再进行抛光，然后再进行机械涂层后再次清洗烘干，获得含有焊接金属的硬质合金，但是该涂层不均匀，返工多，焊接性能较差，焊接过程中易发生意外事故。
发明内容
针对现有技术存在的上述问题，本发明通过采用电镀涂层法和烧结预镀方式相结合，先将涂层采用电镀方式均匀粘附在合金表面，然后采用真空高温烧结的方式使得沉积在表面的涂层高温熔化，吸附粘结在合金表面，获得颜色均匀，焊接性能良好的镀层。
为实现上述发明目的，一种高性能合金镀层制备方法，所述制备方法具体包括以下步骤：
将待镀层硬质合金进行清洗、钝化处理后进行抛光获得抛光硬质合金；
将所述抛光硬质合金进行涂层，获得含有均匀涂层的硬质合金；
将所述含有均匀涂层的硬质合金进行真空烧结后随炉降温，经清洗烘干获得高性能合金镀层。
进一步的，所述真空烧结的条件为：
烧结温度为950-1100℃，烧结时间为5-8h，真空度为20MPa以上；
所述烧结后充入惰性气体保护并降温。
进一步的，所述钝化处理具体为：
将清洗后的待镀层硬质合金置于钝化机中，加入清水和清洗剂，连续振动钝化3-5h。
进一步的，所述涂层采用电镀涂层，涂层的厚度为8-15μm。
进一步的，所述抛光处理具体为：将钝化后的硬质合金材料置于抛光筒，加入清洗剂，连续抛光5-7h。
有益效果：
本发明高性能合金镀层制备方法采用电镀涂层，使得涂层为化学表面沉积，表面粘附强度增大，均匀性提高，并采用烧结预镀方式将沉积在表面的粘结金属高温熔化，吸附粘结在合金表面，大大提高了焊接性能。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例进行详细描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体实施例。
除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本发明的保护范围。
除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
实施例1
将硬质合金采用清洗剂进行清洗，所述清洗剂为自配的溶液，包括水60L，吐温300ml，片碱1000g，洗衣粉100g，清洗后置于钝化机中，加入清水和洗衣粉，连续振动钝化4h，将合金表面杂质清洗干净；再装入不锈钢抛光筒中，加入清洗剂，在变频调速抛光机中连续抛光7h，获得表观光洁度高的抛光硬质合金；
将所述抛光硬质合金置于镍电镀槽中，通电进行电镀获得厚度为10μm的粘结相金属镍，将电镀完后的合金材料置于真空烧结炉中，抽至高真空20MPa，在1000℃条件下烧结7h，随后充入氩气保护自动降温，将降温后的产品进行超声清洗，并风干获得高性能合金镀层。
实施例2
将硬质合金采用清洗剂进行清洗，所述清洗剂为自配的溶液，包括水60L，吐温300ml，片碱1000g，洗衣粉100g，清洗后置于钝化机中，加入清水和洗衣粉，连续振动钝化3h，将合金表面杂质清洗干净；再装入不锈钢抛光筒中，加入清洗剂，在变频调速抛光机中连续抛光6h，获得表观光洁度高的抛光硬质合金；
将所述抛光硬质合金置于镍电镀槽中，通电进行电镀获得厚度为12μm的粘结相金属镍，将电镀完后的合金材料置于真空烧结炉中，抽至高真空22MPa，在1100℃条件下烧结5h，随后充入氩气保护自动降温，将降温后的产品进行超声清洗，并风干获得高性能合金镀层。
实施例3
将硬质合金采用清洗剂进行清洗，所述清洗剂为自配的溶液，包括水60L，吐温300ml，片碱1000g，洗衣粉100g，清洗后置于钝化机中，加入清水和洗衣粉，连续振动钝化4h，将合金表面杂质清洗干净；再装入不锈钢抛光筒中，加入清洗剂，在变频调速抛光机中连续抛光5h，获得表观光洁度高的抛光硬质合金；
将所述抛光硬质合金置于镍电镀槽中，通电进行电镀获得厚度为9μm的粘结相金属镍，将电镀完后的合金材料置于真空烧结炉中，抽至高真空25MPa，在1050℃条件下烧结5h，随后充入氩气保护自动降温，将降温后的产品进行超声清洗，并风干获得高性能合金镀层。
实施例4
将硬质合金采用清洗剂进行清洗，所述清洗剂为自配的溶液，包括水60L，吐温300ml，片碱1000g，洗衣粉100g，清洗后置于钝化机中，加入清水和洗衣粉，连续振动钝化6h，将合金表面杂质清洗干净；再装入不锈钢抛光筒中，加入清洗剂，在变频调速抛光机中连续抛光6h，获得表观光洁度高的抛光硬质合金；
将所述抛光硬质合金置于镍电镀槽中，通电进行电镀获得厚度为14μm的粘结相金属镍，将电镀完后的合金材料置于真空烧结炉中，抽至高真空20MPa，在950℃条件下烧结8h，随后充入氩气保护自动降温，将降温后的产品进行超声清洗，并风干获得高性能合金镀层。
对比例1
采用传统方式进行涂层处理，具体通过清洗、钝化、抛光、机械涂层、清洗和干燥过程，其中清洗、钝化、抛光以及涂层后的清洗干燥过程与实施例1完全相同。
对比例2
按照实施例1制备方法，将电镀层改为机械涂层，其他步骤与实施例完全相同。
将实施例1-4和对比例1、2获得的镀层进行涂层厚度测定、粘结性、镀层完整性和焊接性能测定。
其中的镀层厚度检测采用金相纤维镜进行测定，其中厚度大于6μm粘结性好，厚度在4-6μm之间，粘结性能良好，厚度在2-4μm之间粘结性能一般，小于2μm，粘结性差；采用显微镜对镀层的完整度进行观测，记录镀层总面积和缺损面积，统计完整性；另采用手动焊接进行焊接，观测焊接过程中涂层的流动性、均匀性和粘结强度来评定焊接性能；其评判标准如下：
优级：流动性好，质地均匀且粘结强度大；
良级：流动性好，质地均匀但是粘结强度一般；
一般：流动性一般，质地均匀，粘结强度一般；
差级：流动性一般，质地不均匀且粘结强度小。
具体测试结果如表1所示：
表1镀层性能测定结果
由上述实施例和对比例可知，采用本申请的制备方法获得的合金高性能镀层，具有良好的粘结性和焊接性能，且镀层的完整性均能达到100％，涂层厚度保证在7-8μm，而采用传统方式进行涂层处理，其涂层厚度大大降低，完整性仅为70-80％，且粘结性差，从而使得焊接性能大大降低，无法满足硬质合金材料与其他金属材料的焊接要求；根据对比例5，当将电镀涂层改为机械涂层时，其相关性能也相应的减弱，其原因可能为：电镀涂层为化学表面沉积，表面粘附强度增大，均匀性也提高，并与高温烧结相结合，让沉积在表面的粘结金属高温熔化，并紧密粘附在合金表面，进一步提高粘结性和焊接性能。
以上所述实施例，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明的技术范围内，根据本发明的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。
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