[發明專利]激光合金涂料、制備方法與激光合金化方法

有效

• 申請號: 201710120760.X
• 申請日: 2017-03-02
• 公開（公告）號: CN106801225B
• 公開（公告）日: 2018-12-04
• 發明（設計）人: 涂堅;丁石潤;黃燦;周志明
• 申請（專利權）人: 重慶理工大學
• 主分類號: C23C24/10
• 分類號: C23C24/10;C09D1/00;C09D7/61;C09D7/65
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司 50212
• 代理人: 孔玲瓏

本發明公開了激光合金涂料、制備方法與激光合金化方法。該激光合金涂料包括以下質量份的原料：SiO₂20~30份、TiC 20~25份、Ta 20?25份、W 20~25份、Hf 20?25份、Al 20~25份、Si 20~25份、Be 20~25份、膨潤土15~25份、蟲膠6~10份、無水乙醇300~400份。可有效避免氣孔、夾雜、裂紋等缺陷的產生。其制備方法為將SiO2、TiC、Ta、W、Hf、Al、Si、Be和膨潤土分別破碎到粒度小于3微米，然后混合均勻得到合金粉料，將蟲膠用一部分無水乙醇溶成蟲膠的乙醇溶液，最后把合金粉料、蟲膠的乙醇溶液和另一部分無水乙醇用攪拌機攪拌均勻即可。激光合金化方法是將模具置于上述激光合金涂料中一定時間，然后取出模具，并在通氬中用激光器進行熔凝處理即可完成模具表面的激光合金化。

技術領域

本發明屬于材料表面處理和強化技術領域，具體涉及激光合金涂料、制備方法與激光合金化方法。

背景技術

熱作模具在高溫下承受變應力和沖擊力，工件成型溫度往往在1000℃以上，還要經受高溫氧化、燒損以及在強烈水冷條件下經受冷熱變化引起的熱沖擊作用。在服役時需要承受高應力、熱沖擊、熱磨損及腐蝕等載荷的作用，故模具壽命很低。為提高壽命，目前采用的主要方法是表面強化。常規方法有淬火、滲碳、滲氮等，但這些方法的效果非常有限，因為熱作模具工作在高溫環境，傳統的淬火在高溫環境下又進入了退火狀態。另外，對于滲碳這種工藝來說，滲入過多的碳會使熱作模具的韌性降低。

使用激光合金化的方法，可以在熱作模具鋼的表面形成與基體有很好的冶金結合的合金化層，且在合適的參數下獲得耐磨、耐高溫、耐沖擊的熱鍛模具合金化層，使熱鍛模具的壽命大大提高。

雖然市面上熱作模具鋼的型號、成分較多，但用于模具激光合金化的合金粉末少之又少。其原因是激光合金化的特殊性，尤其是需要考慮其抗高溫磨損、與基體的合理過渡及適合于激光合金化特性要求等，常規的合金成分配比用在激光合金化中或者有氣孔、夾雜、裂紋等缺陷，或者使用性能不能滿足要求。

發明內容

針對現有技術存在的上述不足，本發明提供一種激光合金涂料，以解決現有的合金成分有氣孔、夾雜、裂紋等缺陷的技術問題，并對應提供其制備方法，同時提供利用該激光合金涂料進行激光合金化方法，以解決現有技術進行表面處理的熱作模具使用壽命短的問題。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種激光合金涂料，包括以下質量份的原料：SiO₂ 20~30 份、TiC 20~25份、Ta 20-25份、W 20~25份、Hf 20-25份、Al 20~25份、Si 20~25份、Be 20~25份、膨潤土 15~25 份、蟲膠6~10份、無水乙醇 300~400 份。