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专利号: 2012100284004
申请人: 常州大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 对金属材料的镀覆;用金属材料对材料的镀覆;表面化学处理;金属材料的扩散处理;真空蒸发法、溅射法、离子注入法或化学气相沉积法的一般镀覆;金属材料腐蚀或积垢的一般抑制〔2〕
更新日期:2025-03-12
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摘要:

权利要求书:

1.一种提高无缝钢管穿孔顶头使用寿命的方法,其特征在于:首先采用热压烧结法制成稀土金属钇改性的碳化铬电极,然后在氩气保护下采用高能微弧合金化设备,控制涂层制备过程中的氩气流量和设备输出电压、频率、功率及沉积时间在穿孔顶头上沉积碳化铬涂层,从而提高穿孔顶头的使用寿命;具体步骤如下:步骤1:制备涂层电极:采用碳化铬半烧结体电极,碳化铬半烧结体电极的制备方法如下:首先选用高纯超细碳化铬粉末作原料,以NiCr和Mo作为粘结金属相,并加入纳米级Y作添加剂,各组分按质量百分比计如下:高纯超细碳化铬粉末 72%~75%;

NiCr和Mo的混合物 24%~27%,其中Mo占混合物质量的0.5%~1%;

纳米级Y2O3 0.5%~2%;

混合料经湿式球磨,真空干燥,N2气流中过筛,在5MPa高压下压制成形,风干后,在

1300℃温度下烧结、保温10h得到;

步骤2:穿孔顶头表面涂层的制备,在无缝钢管穿孔顶头表面采用高能微弧合金化设备沉积碳化铬涂层:选用步骤1制备好的碳化铬半烧结体电极作为阳极的自耗电极,调节设备输出功率500-3000W,电压40-150V,频率300-2000Hz,沉积时选用的保护性氩气的流量可控10-60ml/s,为防止涂层与基体粘接在一起,自耗电极能自旋转动,转速在30-400转/秒,控制沉积时间3-10分钟,实现对在顶头表面制备的涂层厚度达到10-30um。

2.如权利要求1所述的一种提高无缝钢管穿孔顶头使用寿命的方法,其特征在于:所述步骤1中,碳化铬粉末为Cr3C2、Cr7C3、Cr23C6或由Cr3C2、Cr7C3和Cr23C6按任意质量比例混合而成,碳化铬粉末中杂质含量小于0.01wt%,粒径小于200纳米。

3.如权利要求1所述的一种提高无缝钢管穿孔顶头使用寿命的方法,其特征在于:所述步骤1中NiCr合金的化学成分为79wt%Ni-21wt%Cr。

4.如权利要求1所述的一种提高无缝钢管穿孔顶头使用寿命的方法,其特征在于:所述步骤1中纳米级Y2O3的粒径小于200纳米。