[發明專利]一種高強耐磨抗沖擊與高附著力涂層材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201711173730.1
• 申請日: 2017-11-22
• 公開（公告）號: CN107881500B
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發明（設計）人: 劉紅江;龍小芳;李瑞迪;謝湛
• 申請（專利權）人: 湖南坤緯新材料有限公司
• 主分類號: C23C24/10
• 分類號: C23C24/10;B22F1/00
• 代理公司: 北京志霖恒遠知識產權代理事務所(普通合伙) 11435
• 代理人: 郭棟梁

1.一種高強耐磨抗沖擊與高附著力涂層材料，其特征在于，按重量百分比計，由CoCrMnFeWMoC合金粉76-90％；NiCu增韌粉5-20％；WC包覆的碳納米管增強粉0.5-5％；TiSnZrCu非晶粉2-10％；CaF₂或WS₂潤滑粉1-5％組成；

所述CoCrMnFeWMoC合金粉中，各個元素的摩爾比為Co：10-25％；Cr：5-25％；

Mn：5-25％；Fe：5-25％；W：3-25％；Mo：2-10％；C：0.5-3％；

NiCu增韌粉中各個元素的摩爾比為Ni：50-80％；Cu：20-50％；

TiSnZrCu非晶粉中各組元含量為：Ti：40-60％；Zr：3-10％；Cu：30-50％；Sn：2-6％；

WC包覆的碳納米管增強粉中WC含量0.2-3％，其余為碳納米管；

WC包覆的碳納米管增強相粉體制備方法為，WC粉與碳納米管混合，采用無壓放電等離子燒結法，使WC在碳納米管表面擴散，制備出WC包覆碳納米管；

上述高強耐磨抗沖擊與高附著力涂層材料的制備方法，包括如下步驟：

1)混合：將CoCrMnFeWMoC合金粉、NiCu增韌粉、WC包覆的碳納米管增強粉、TiSnZrCu非晶粉、CaF₂或WS₂潤滑粉球磨混合，得到復合粉體，置于激光送粉器中；

2)：激光送粉器與電磁感應器連接一體，首先同時施加激光頭與電磁感器，然后施加噴丸；激光頭、感應器、噴丸頭位于同一水平線，同時移動；

3)：首先采用電磁感應對基體預熱，然后用激光將合金粉末在高鐵軸類零件表面熔化，熔化溫度達到零件的熔化溫度，使涂層與零件界面同時熔化；同時，采用電磁感應對涂層/零件熔化熔池進行攪動，使得涂層與界面相互穿插滲透，形成模糊界面，大大提高界面結合強度；另外，電磁感應還可對熔池保溫，降低熱應力，防止開裂；高溫噴丸可使材料達到細晶甚至納米晶組織，性能進一步提升。

2.根據權利要求1所述的一種高強耐磨抗沖擊與高附著力涂層材料，其特征在于，所述涂層材料采用球磨混合制得。

3.根據權利要求1所述的一種高強耐磨抗沖擊與高附著力涂層材料，其特征在于，其中激光送粉器為YAG、光纖或半導體激光器。

4.根據權利要求1所述的一種高強耐磨抗沖擊與高附著力涂層材料，其特征在于，所述步驟2)中，激光功率500-2000W，掃描速度5-50mm/s，頻率100-800Hz，噴丸粒度5-50目。