[發(fā)明專利]一種激光熔覆工藝用高硬度耐蝕合金粉末及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710764314.2
• 申請(qǐng)日: 2017-08-29
• 公開（公告）號(hào): CN107557781B
• 公開（公告）日: 2019-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 錢鑄
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津鑄金科技開發(fā)股份有限公司
• 主分類號(hào): C23C24/10
• 分類號(hào): C23C24/10;C22C38/54;C22C38/02;C22C38/46;C22C38/48;C22C38/44;B22F9/08
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本發(fā)明屬于激光熔覆技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種激光熔覆工藝用高硬度耐蝕合金粉末，包括以下重量百分比的金屬原料，C：≦0.12％；Cr：17.5～18.5％；Ni：6～7％；B：0.8～1.0％；Si：1～1.5％；微量元素：1.1～3.4％；余量為Fe；其中，所述微量元素包括按重量百分比計(jì)的V：0.2～0.8％；Nb：0.2～0.8％；Ce：0.4～0.8％；Mo：0.2～0.6％；Hf：0.1?1％。本發(fā)明還涉及一種上述合金粉末的制備方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于激光熔覆技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種激光熔覆工藝用高硬度耐蝕合金粉末，還涉及一種上述合金粉末的制備方法。

背景技術(shù)

激光熔覆工藝是指以不同的添料方式在被熔覆基體表面上放置被選擇的涂層材料經(jīng)激光輻照使之和基體表面一薄層同時(shí)熔化，并快速凝固后形成稀釋度極低，與基體成冶金結(jié)合的表面涂層，對(duì)基體表面進(jìn)行改性與修復(fù)。

隨著激光器技術(shù)日益成熟，激光器功率與效率不斷提升，激光熔覆工藝日益受到重視，應(yīng)用領(lǐng)域也越來越多，不同領(lǐng)域的應(yīng)用對(duì)激光熔覆工藝所用材料提出更多要求，例如耐磨、耐蝕、抗氧化等。傳統(tǒng)熱噴涂技術(shù)使用的自熔性合金粉末，加入了大量B，Si等促共晶元素，這些元素可以大幅降低粉體材料的熔點(diǎn)，可以適應(yīng)火焰噴涂等低熱效率熱噴涂技術(shù)，但是B，Si加入會(huì)使熔覆層脆性加大。激光熔覆工藝特點(diǎn)是熱能集中、冷卻速度快，若采用高B，Si粉體材料，極易出現(xiàn)熔覆裂紋，在制備高硬度耐磨涂層領(lǐng)域存在瓶頸。同時(shí)B，Si都是親氧元素加入過多增加粉體材料氧化，耐腐蝕性降低，在需要抗氧化、耐腐蝕的領(lǐng)域高B，Si也存在局限。

此外，激光熔覆用粉體材料對(duì)純度要求高，氧含量應(yīng)小于200PPM，以確保形成無氣孔、夾渣的致密焊層；為確保粉體材料順暢、均勻的、不間斷的送入熔池，粉體材料要球型或近似球型，且需具有較好的流動(dòng)性≦14s/50g和較大的松裝密度≧4.4g/cm³。

因此，為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，適應(yīng)激光熔覆工藝特點(diǎn)，滿足不同功能涂層的性能要求，急需研發(fā)激光熔覆工藝技術(shù)專用粉體材料。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種硬度高、耐腐蝕、含氧量低、流動(dòng)性好的激光熔覆工藝用高硬度耐蝕合金粉末。

本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是：一種激光熔覆工藝用高硬度耐蝕合金粉末，包括以下重量百分比的金屬原料，C：≦0.12％；Cr：17.5～18.5％；Ni：6～7％；B：0.8～1.0％；Si：1～1.5％；微量元素：1.4～3.4％；余量為Fe；其中，所述微量元素包括按重量百分比計(jì)的V：0.5～0.8％；Nb：0.2～0.8％；Ce：0.4～0.8％；Mo：0.2～0.6％；Hf：0.1-1％。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：

1、低含量B、Si元素的加入，改善了激光熔覆工藝性以及涂層表面平整性，同時(shí)提高了抗磨損性，清除了焊層裂紋。

2、微量元素V、Ce、Mo的加入可細(xì)化合金晶粒，增加Cr的固熔量，進(jìn)而改善提高合金的防腐性能。

3、微量元素Nb是碳化物形成元素，可形成穩(wěn)定的NbC，造成二次硬化，提高基體硬度，提升耐磨性。

4、Hf可以起到凈化合金、固溶強(qiáng)化的效果。

5、Hf通過抑制高溫晶粒長大，來提高高溫(700-800℃)持久強(qiáng)度，與不含Hf的合金粉末相比高溫持久強(qiáng)度提高10％以上。

6、Cr、Co,、Mo、Hf高溫時(shí)析出極為分散的富鉿(Hf)型碳化物，如(Cr Mo Hf)₂₃C₆，(Co,Mo,Hf)₂C₆等，可以提高高溫抗裂紋能力，提高高溫性能。