[發明專利]碳氫化合物包覆金屬陶瓷粉末及制備方法

有效

• 申請號: 201210052628.7
• 申請日: 2012-03-02
• 公開（公告）號: CN102554221A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 邱長軍;周炬;成細洋;何彬;樊湘芳
• 申請（專利權）人: 南華大學
• 主分類號: B22F1/02
• 分類號: B22F1/02;C23C4/06;C23C24/10
• 代理公司: 衡陽市科航專利事務所 43101
• 代理人: 鄒小強

技術領域

本發明涉及金屬陶瓷粉末加工技術領域，特別是一種激光加工、熱噴涂用的碳氫化合物包覆金屬陶瓷粉末及制備方法。

背景技術

激光材料加工是利用高能激光束進行加工的一種新型加工手段，是當代先進的材料加工方法。激光加工具有許多超過常規加工手段的明顯優越性，其應用范圍也非常廣，如：激光熔覆、激光表面合金化等。激光熔覆是指在高能激光束熔化材料局部表面的同時添加金屬元素或合金而既改變材料表層微觀組織又改變其成分的表面涂層方法，其強化效果最為顯著，通過多層垂直疊加，激光熔覆還具有快速柔性地直接制造金屬零件的獨特性能。激光表面合金化是利用高能密度的激光束快速加熱熔化特性，使基材表層和添加的合金元素熔化混合，從而形成以原基材為基的新的表面合金層。

目前，國內外在形成碳氫化合物陶瓷復合涂層時，激光加工和熱噴涂工藝有一定的難度。當外加碳氫化合物陶瓷相含量高時，熔覆層在高溫下很容易發生氧化反應，導致陶瓷相的燒蝕，因此有必要通過其他方法獲得新的碳氫化合物陶瓷粉末。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的上述不足而提供一種碳氫化合物包覆金屬陶瓷粉末及制備方法。

本發明的技術方案是：一種碳氫化合物包覆金屬陶瓷粉末，其各組分的重量百分比為：碳氫化合物：0.1﹪～1﹪；金屬陶瓷粉末：99﹪～99.9﹪。

所述的碳氫化合物為精淀粉或纖維素碳氫化合物。

所述的金屬陶瓷粉末為Ni基合金粉末或碳化鎢合金粉末或不銹鋼粉末，其中Ni基合金粉末中Ni含量為60﹪～90﹪；碳化鎢合金粉末中碳化鎢含量﹤90﹪，所述的百分比為重量百分比。

本發明還提供了一種碳氫化合物包覆金屬陶瓷粉末的制備方法，其具體操作步驟如下：

A、將選配的碳氫化合物和燒開后的純凈水置入容器中攪拌呈糊狀；

B、將呈糊狀的碳氫化合物與金屬陶瓷粉末混合，然后將混合物充分攪拌；

C、將混合后的粉末放在烘箱中，在70℃～100℃環境下烘干水分，然后破碎，再用80目的篩子過篩，制成碳氫化合物包覆金屬陶瓷粉末。

本發明與現有技術相比具有如下特點：

1、采用本方法制備出的碳氫化合物包覆金屬陶瓷粉末激光加工、熱噴涂后內部質量均勻一致，雜質含量極低，工藝性能優越，完全滿足各應用領域對激光加工、熱噴涂用金屬陶瓷粉末的技術要求。

2、本發明簡化了其他復雜金屬陶瓷粉末制備上對設備的要求，降低了制造成本，可以廣泛適用。

以下結合具體實施方式對本發明作進一步描述。

具體實施方式

實施例一、一種碳氫化合物包覆金屬陶瓷粉末，其各組分的重量百分比為：精淀粉：0.5﹪；200目的Ni基合金粉末：?99.5﹪，其中Ni基合金粉末中Ni含量為80﹪。

碳氫化合物包覆金屬陶瓷粉末的制備方法具體操作步驟如下：

A、將選配的精淀粉和燒開后的純凈水置入容器中攪拌呈糊狀；

B、將呈糊狀的精淀粉與200目的Ni基合金粉末混合，然后將混合物充分攪拌；

C、將混合后的粉末放在烘箱中，在100℃環境下烘干水分，然后用攪拌機破碎，再用80目的篩子過篩，制成-80目的碳氫化合物包覆金屬陶瓷粉末。

在20#鋼板上采用火焰噴涂碳氫化合物包覆金屬陶瓷粉末，粉末顆粒大小為-80目，試樣測試情況：碳氫化合物包覆鋁粉熱噴涂效果良好，組織細膩致密。試驗結果表明：碳氫化合物包覆金屬陶瓷粉末在熱噴涂過程中燒蝕情況明顯下降。

實施例二、一種碳氫化合物包覆金屬陶瓷粉末，其各組分的重量百分比為：精淀粉：0.5﹪；200目的304不銹鋼粉末：?99.5﹪。

碳氫化合物包覆金屬陶瓷粉末的制備方法具體操作步驟如下：

A、將選配的精淀粉和燒開后的純凈水置入容器中攪拌呈糊狀；

B、將呈糊狀的精淀粉與200目的304不銹鋼粉末混合，然后將混合物充分攪拌；

C、將混合后的粉末放在烘箱中，在100℃環境下烘干水分，然后用攪拌機破碎，再用80目的篩子過篩，制成-80目的碳氫化合物包覆金屬陶瓷粉末。

在20#鋼板上熔覆碳氫化合物包覆金屬陶瓷粉末，激光功率為1800W，預熱溫度為120°C，氬氣保護同步送粉情況下，試樣測試情況：碳氫化合物包覆金屬陶瓷粉末，熔覆后缺陷平均面積為0.0114μm²，平均抗拉強度為612MPa，伸長率為23.87%。試驗結果表明：碳氫化合物包覆304不銹鋼粉末在激光熔覆過程中缺陷明顯下降，機械性能大大提高。