本发明公开了一种表面强化高温耐磨缸套，以高温TiNb合金为基体，以层状多尺度(TiNb)C为表面耐磨层，表面耐磨层内(TiNb)C相的体积分数大于97％，其余为Fe、Si和SiC相，表面耐磨层包括外层、中间层和内层，外层为准纳米级的(TiNb)C颗粒，中间层为微米级的(TiNb)C颗粒，内层为亚微米级的(TiNb)C颗粒。本发明还公开了表面强化高温耐磨缸套的制备方法，包括称料，混料，在TiNb缸套工件外壁涂覆防渗碳涂料，将混合粉末铺在模具底部，放入缸套工件，在缸套工件内外填充混合粉末，然后进行高温渗碳处理，获得坯体，清除坯体外表面防渗碳层，对内表面抛光处理，即制得表面强化高温耐磨缸套。

本发明的一个目的是提供一种表面强化高温耐磨缸套，解决了现有缸套在苛刻工况下耐磨性不足和高温性能低的问题。本发明的另一个目的是提供一种表面强化高温耐磨缸套的制备方法。本发明所采用的第一技术方案是，表面强化高温耐磨缸套，以高温TiNb合金为基体，以层状多尺度(TiNb)C为表面耐磨层，表面耐磨层内(TiNb)C相的体积分数大于97％，其余为Fe、Si和SiC相。表面耐磨层包括外层、中间层和内层，外层由准纳米级的(TiNb)C颗粒组成，中间层由微米级的(TiNb)C颗粒组成，内层由亚微米级的(TiNb)C颗粒组成。

缸套内壁与高温高压燃气或者液体直接作用，并始终与活塞环及活塞裙部发生高速滑动摩擦，要求套筒具有耐高温、耐磨、低摩擦系数等综合性能。常规套筒材质以碳素钢或合金钢为主，通过热处理的方式提高套筒内壁的力学及抗磨损性能。但钢质缸套本身的耐高温和耐磨损性能有限，在进一步的苛刻工况下已不能满足实际应用要求，提高了缸套更换频率，这样不仅降低了机器运行时间，同时增加了维修成本，造成经济效益大幅降低。

专利号为CN106736312B的发明专利公开了一种高强度超耐磨缸套的制造方法，通过软氮化处理使缸套内外表面渗层深度≥0.2mm，表面硬度HV 580-630，但高温性能不足。

通过现有的技术资料来看，改善高温耐磨缸套的使役寿命和提高其综合性能，获得优异的高温性能和耐磨性能依然是主要关注热点。同时，金属碳化物作为表面耐磨层时，高脆性和界面结合强度不足也是限制其应用的主要问题。

咸阳职业技术学院创始于1937年，2004年经陕西省人民政府批准，教育部备案，由原陕西省乾县师范学校、彬县师范学校、仪祉农业学校和咸阳市体育运动学校、卫生学校、技工学校等6所学校合并而成，是咸阳市人民政府直属的唯一一所全日制公办普通高等学校。学院为省级示范高职院校、省级“双高计划”建设单位、全国文明单位、全国绿化模范单位、国家节约型公共机构示范单位和中国特色“双高计划”高水平专业群建设单位。全日制在校学生20000多名。

本发明的有益效果是，

(1)TiNb合金具有优异的高温性能，可在1100℃工况下长时间使用，远高于钢制缸套的使役温度；同时(TiNb)C作为一种金属碳化物，具有优异的耐高温和抗磨损性能，其硬度可达到HV 1500以上，远高于常规渗碳或渗氮层的硬度；

(2)利用粉剂固体渗碳工艺，结合TiNb合金中Ti、Nb与C易于发生碳化反应生产(TiNb)C的特性，以及TiNb合金本身的耐高温特性，通过高温固体渗碳，在TiNb高温合金制备的工件的工作上面原位生成高致密、高硬、高耐磨、耐高温的层状多尺度(TiNb)C耐磨层；

(3)层状多尺度结构具有改善金属碳化物高脆性的作用，进而使得(TiNb)C耐磨层不仅表现出超高的耐磨性，同时兼有良好的韧性；

(4)相较与传统涂覆工艺和双金属复合工艺等，原位生成的(TiNb)C耐磨层具有更为优异的异质界面结合强度，改善了耐磨层易于剥落的问题。

(5)相较于常规渗碳或渗氮工艺制备的缸套耐磨层(表面硬度不超10GPa)，而缸套(TiNb)C耐磨层的硬度不小于25GPa，同时，工作面(TiNb)C耐磨层具有更低的干摩擦系数，(TiNb)C/WC干摩擦系数约0.08，而常规钢/钢干摩擦系数不小于0.3，因而缸套(TiNb)C耐磨层不仅可以大幅提高缸套工作面的耐磨性，同时更低的摩擦系数减小了缸套与活塞在运动过程中的摩擦阻力。

技术转让，许可，合作所需资金需双方协商，希望具备此项技术研发的技术方，能够承接此项目。