專利名稱：一種在鋼制壓射頭的表面激光熔覆合金的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鋼制壓射頭技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種在鋼制壓射頭的表 面激光熔覆合金的方法。
背景技術(shù)：
壓力鑄造簡(jiǎn)稱壓鑄，其是一種將熔融合金液倒入壓室內(nèi)，以高速充填 鋼制模具型腔，并利用作為壓力傳遞部件的壓射頭使上述合金液在壓力下 凝固而形成鑄件的鑄造方法。壓鑄有別于其它鑄造方法的主要特點(diǎn)如下 (l)如上所述，合金液是在壓力下填充型腔的，并在更高壓力下結(jié)晶凝固，
常用的壓力為15 — 100MPa。 (2)合金液以高速充填型腔，通常在10_50 米/秒，有時(shí)甚至超過(guò)80米/秒，因此合金液的充填時(shí)間極短，視鑄件的大 小而不同大約只需0.01—0.2秒即可填滿型腔。
由于壓射頭需要在高壓、高速和高溫情況下進(jìn)行工作，因此其磨損無(wú) 疑很快，所以成為壓鑄行業(yè)的消耗件。普通使用的壓射頭是由鑄鐵或合金 鑄鐵材料制成，雖然這種壓射頭的價(jià)格較低，但其使用壽命短，而且還容 易對(duì)壓室造成磨損，從而降低壓室的壽命。為了提高壓射頭的使用壽命， 目前有些壓射頭采用鋼材制成，并在其表面噴涂一層耐磨層，但由于噴涂 層的結(jié)合強(qiáng)度不夠，因此易于開(kāi)裂或剝落，這樣又會(huì)影響其使用壽命，同 時(shí)增加故障率。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠顯著提高鋼制壓 射頭的耐磨性、耐熱性，因此可以延長(zhǎng)其使用壽命的在鋼制壓射頭的表面 激光熔覆合金的方法。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的在鋼制壓射頭的表面激光熔覆合金的方法包括順序進(jìn)行的下列步驟
1) 將鋼制壓射頭的表面用稀料進(jìn)行預(yù)處理，以除去附著在其表面上的
油污及雜質(zhì)；
2) 將合金粉在5X lmm的光斑、500 — 700mm/min的速度和1. 5mm的搭 接量條件下用激光器熔覆在鋼制壓射頭的表面，然后室溫下快速冷卻而形 成一層合金熔覆層；所述的合金粉由0.2 — 0.4%碳、20.0—25.0%鎳、0.8 — 1.00%硅、0. 03 —0. 04%硫、0.03 — 0. 04%磷、4. 0 — 5. 0%鉻和余量的鐵組成。
所述的激光器為5000WC02橫流式激光器。 所述的合金熔覆層的厚度為0.5 — 0.8mm。 所述的鋼制壓射頭采用45#鋼制成。
本發(fā)明提供的在鋼制壓射頭的表面激光熔覆合金的方法是利用激光技 術(shù)將一種耐高溫、耐磨合金粉熔覆在鋼制壓射頭的表面而形成一層合金熔 覆層，由于該合金粉中含有對(duì)合金熔覆層起晶粒細(xì)化、晶粒強(qiáng)化等作用的 元素或者它們的氧化物，因此合金熔覆層的組織特征表現(xiàn)為晶粒細(xì)化、位 錯(cuò)密度增加、組織均勻致密，同時(shí)還具有過(guò)飽和合金的固溶強(qiáng)化及超細(xì)化 合物等的彌散強(qiáng)化作用，所以能夠有效地提高鋼制壓射頭的表面強(qiáng)度，從 而避免因熱疲勞而導(dǎo)致的開(kāi)裂或表面拉傷。另外，合金熔覆層還具有較高 的韌性和塑性，因此可使鋼制壓射頭的使用壽命高達(dá)35000次。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提供的在鋼制壓射頭的表面激光熔覆合 金的方法進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
實(shí)施例1 :
本實(shí)施例提供的在鋼制壓射頭的表面激光熔覆合金的方法包括順序進(jìn) 行的下列步驟
1)將45#鋼壓射頭的表面用稀料進(jìn)行預(yù)處理，以除去附著在其表面上的油污及雜質(zhì)；
2)將由0.25%碳、22.0%鎳、0. 8%硅、0. 03%硫、0. 03%磷、5. 0%鉻和 余量的鐵組成的合金粉在5X lmm的光斑、500_700mm/min的速度和1. 5mm 的搭接量條件下用5000WC02橫流式激光器熔覆在45#鋼壓射頭的表面，然 后室溫下快速冷卻而形成一層0.5mm厚的合金熔覆層。
實(shí)施例2:
本實(shí)施例提供的在鋼制壓射頭的表面激光熔覆合金的方法包括順序進(jìn) 行的下列步驟-
1) 將鋼制壓射頭的表面用稀料進(jìn)行預(yù)處理，以除去附著在其表面上的 油污及雜質(zhì)；
2) 將由0.3%碳、20.0%鎳、0. 9%硅、0. 035%硫、0. 035%磷、4. 0%鉻 和余量的鐵組成的合金粉在5Xlmm的光斑、500 — 700mm/min的速度和 1. 5mm的搭接量條件下用C02橫流式激光器熔覆在鋼制壓射頭的表面，然后 室溫下快速冷卻而形成一層0.6mm厚的合金熔覆層。
實(shí)施例3:
本實(shí)施例提供的在鋼制壓射頭的表面激光熔覆合金的方法包括順序進(jìn) 行的下列步驟
1) 將鋼制壓射頭的表面用稀料進(jìn)行預(yù)處理，以除去附著在其表面上的 油污及雜質(zhì)；
2) 將0.4%碳、25.0%鎳、1.00%硅、0. 03%硫、0. 03%磷、5. 0%鉻和余
量的鐵組成的合金粉在5Xlmm的光斑、500 — 700mm/min的速度和1. 5mm的
搭接量條件下用C02橫流式激光器熔覆在鋼制壓射頭的表面，然后室溫下快
速冷卻而形成一層0.8mm厚的合金熔覆層。
利用本發(fā)明提供的激光熔覆合金方法在鋼制壓射頭的表面形成的合金 熔覆層微觀組織是由固熔于大量Cr及少量的Y (Fe、 Ni)樹(shù)枝晶、枝晶間(Cr、 Fe) 7 (C、 B) 3+Y (Fe、 Ni)共晶所構(gòu)成，合金熔覆層的宏觀硬度 達(dá)HRC54 — 57,因此高于鎳基噴涂層硬度。另外，Cr、 Si元素在Y相中的 固溶，枝晶間共晶(Cr、 Fe) 7 (C、 B) 3高硬度相的析出是合金熔覆層得 到強(qiáng)化的主要原因。
權(quán)利要求
1、一種在鋼制壓射頭的表面激光熔覆合金的方法，其特征在于所述的在鋼制壓射頭的表面激光熔覆合金的方法包括順序進(jìn)行的下列步驟1)將鋼制壓射頭的表面用稀料進(jìn)行預(yù)處理，以除去附著在其表面上的油污及雜質(zhì)；2)將合金粉在5×1mm的光斑、500-700mm/min的速度和1.5mm的搭接量條件下用激光器熔覆在鋼制壓射頭的表面，然后室溫下快速冷卻而形成一層合金熔覆層；所述的合金粉由0.2-0.4％碳、20.0-25.0％鎳、0.8-1.00％硅、0.03-0.04％硫、0.03-0.04％磷、4.0-5.0％鉻和余量的鐵組成。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的在鋼制壓射頭的表面激光熔覆合金的方法， 其特征在于所述的激光器為5000WC02橫流式激光器。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的在鋼制壓射頭的表面激光熔覆合金的方法， 其特征在于所述的合金熔覆層的厚度為0.5—0.8mm。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的在鋼制壓射頭的表面激光熔覆合金的方法， 其特征在于所述的鋼制壓射頭采用45#鋼制成。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種在鋼制壓射頭的表面激光熔覆合金的方法。該方法是利用激光技術(shù)將一種耐高溫、耐磨合金粉熔覆在鋼制壓射頭的表面而形成一層合金熔覆層，由于該合金粉中含有對(duì)合金熔覆層起晶粒細(xì)化、晶粒強(qiáng)化等作用的元素或者它們的氧化物，因此合金熔覆層的組織特征表現(xiàn)為晶粒細(xì)化、位錯(cuò)密度增加、組織均勻致密，同時(shí)還具有過(guò)飽和合金的固溶強(qiáng)化及超細(xì)化合物等的彌散強(qiáng)化作用，所以能夠有效地提高鋼制壓射頭的表面強(qiáng)度，從而避免因熱疲勞而導(dǎo)致的開(kāi)裂或表面拉傷。另外，合金熔覆層還具有較高的韌性和塑性，因此可使鋼制壓射頭的使用壽命高達(dá)35000次。
文檔編號(hào)C23C24/10GK101586238SQ200910069318
公開(kāi)日2009年11月25日 申請(qǐng)日期2009年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月18日
發(fā)明者馮加旺, 蘇健全, 娟 郎, 陳東長(zhǎng) 申請(qǐng)人:天津市匯利通金屬表面技術(shù)有限公司