,離焦量為0mm,保護氣體采用氣氣,氣體流量為25L/ min。
[0037] 5.激光烙覆后采用王水進行腐蝕,獲得了烙覆層的金相照片(金相組織觀察設(shè)備 采用OLYMPUS-GX51金相顯微鏡,生產(chǎn)商:日本OLYMPUS(奧林己斯)公司)。
[0038] 采用自動轉(zhuǎn)塔數(shù)顯硬度計測量了烙覆層的顯微硬度,實驗結(jié)果如下表所示,激光 烙覆后硬度達到了 512.0HV,比母材顯著提高。
[0039]
[0041 ] 采用MM-200型磨損試驗機測定了其耐磨性,試樣尺寸為7 X 7 X 25mm,摩擦工況為 干磨滑動摩擦,加載為化g,轉(zhuǎn)速為20化/min,實驗時間為化;用電子稱測量前后質(zhì)量(測量 前用超聲波清洗儀清洗),實驗結(jié)果如下表所示??蒞看出,母材的失重是烙覆層的3.6倍, 與母材相比,烙覆層的耐磨性顯著提高。
[0042]
[0043] 實施案例2
[0044] 1 .按照摩爾比進行FeNiCrAlSiMnx(取x=l)高賭合金粉末配比計算:Fe為 16.67111〇1%,化為16.67111〇1%,化為16.67111〇1%,41為16.67111〇1%,51為16.66111〇1%,]\111為 16.66mol%,總摩爾比為100%,并采用電子稱稱取各種元素的粉末。
[0045] 2.倒入研鉢,在研鉢中研磨半小時使其混合均勻。
[0046] 3.將配制好的激光烙覆粉末,取95 %與5 %乙醇混合成糊狀或膏狀后,涂覆在 42CrMo鋼表面,預置層厚度為2mm,風干后進行激光烙覆。
[0047] 4.激光器采用JK2003SM型Nd: YAG,激光烙覆工藝參數(shù)為:激光功率為1550KW,光斑 直徑為0.8mm,掃描速度為180mm/min,離焦量為0mm,保護氣體采用氣氣,氣體流量為25L/ min。
[0048] 5.激光烙覆后采用王水進行腐蝕,獲得了烙覆層的金相照片(金相組織觀察設(shè)備 采用OLYMPUS-GX51金相顯微鏡,生產(chǎn)商:日本OLYMPUS(奧林己斯)公司)。
[0049] 采用自動轉(zhuǎn)塔數(shù)顯硬度計測量了烙覆層的顯微硬度,實驗結(jié)果如下表所示,激光 烙覆后平均硬度達到了 489.2HV,比母材顯著提高。
[(K)加 ]
[0051 ]~采用MM-200型磨損試驗機測定了其耐磨性,試樣尺寸為7 X 7 X 25mm,摩擦工況為胃 干磨滑動摩擦,加載為化g,轉(zhuǎn)速為20化/min,實驗時間為化;用電子稱測量前后質(zhì)量(測量 前用超聲波清洗儀清洗),實驗結(jié)果如下表所示??蒞看出,母材的失重是烙覆層的3.32倍, 與母材相比,烙覆層的耐磨性顯著提高。 rm'wi
[0化3] 實施案例3
[0化4] 1.按照摩爾比進行FeNi化AlSiMnx(取x = 0.3)高賭合金粉末配比各個金屬元素: 化,Ni,化,A1和Si為等摩爾,Μη為Si摩爾數(shù)的0.3,進行混合均勻和使用,參考上述實施案例 [00對 2.激光烙覆工藝:激光功率為1650KW,光斑直徑為1.0mm,掃描速度為200mm/min, 離焦量為0mm,保護氣體采用氮氣,氣體流量為20L/min
[0056] 3.采用相同進行性能測試,結(jié)果如下表所示:
[0057] 硬度
[0化引
[0061 ] 實施案例4
[0062] 1.按照摩爾比進行FeNi化AlSiMnx(取x = 0.5)高賭合金粉末配比各個金屬元素: 化,Ni,化,A1和Si為等摩爾,Μη為Si摩爾數(shù)的0.5,進行混合均勻和使用,參考上述實施案例
[0063] 2.激光烙覆工藝:激光功率為1620KW,光斑直徑為0.9mm,掃描速度為180mm/min, 離焦量為0mm,保護氣體采用氮氣,氣體流量為22L/min
[0064] 3.采用相同進行性能測試,結(jié)果如下表所示:
[00化]硬度
[0066]
[0069] 實施案例5
[0070] 1.按照摩爾比進行FeNi化AlSiMnx(取x = 0.7)高賭合金粉末配比各個金屬元素: 化,Ni,化,A1和Si為等摩爾,Μη為Si摩爾數(shù)的0.7,進行混合均勻和使用,參考上述實施案例
[0071] 2.激光烙覆工藝:激光功率為1580KW,光斑直徑為0.8111111,掃描速度為15〇111111/111111, 離焦量為0mm,保護氣體采用氮氣,氣體流量為20L/min
[0072] 3.采用相同進行性能測試,結(jié)果如下表所示:
[0073] 硬度
[0074]
[0077] W上對本發(fā)明做了示例性的描述,應該說明的是,在不脫離本發(fā)明的核屯、的情況 下,任何簡單的變形、修改或者其他本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠不花費創(chuàng)造性勞動的等同替換均 落入本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1. 提高激光熔覆中42CrM〇鋼性能的方法,其特征在于,將高熵合金粉末和乙醇混合后, 均勻涂覆在基體材料表面,干燥后通過激光熔覆即可獲得熔覆層以提高顯微硬度和耐磨性 能,在高熵合金粉末和乙醇混合物中,按照質(zhì)量百分數(shù)由92~95 %的合金粉末與5~8 %的 乙醇組成;在進行激光熔覆時,選用基體材料為42CrM〇鋼,工藝參數(shù)為:激光功率為1550~ 1650KW,光斑直徑為0.8~1.0mm,掃描速度為150~200mm/min,離焦量為0mm,保護氣體采用 氬氣或氦氣,氣體流量為20~25L/min;高熵合金粉末由?6、附、(^)1、30圓11元素粉末組 成,即FeNiCrAlSiMnx,其中所述Fe、Ni、Cr、A1、Si之間為等摩爾比,所述Μη的摩爾比X為 0.5-0.7 〇2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高激光熔覆中42CrMo鋼性能的方法,其特征在于,選用各個 組分均為純度大于等于99%的粉末,粒徑為100-500目。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高激光熔覆中42CrMo鋼性能的方法,其特征在于,選用各個 組分均為純度大于等于99 %的粉末,粒徑為200-300目。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高激光熔覆中42CrM〇鋼性能的方法,其特征在于,在高熵合 金粉末和乙醇混合后,形成糊狀或膏狀,以便于在基體材料表面繼續(xù)涂覆,經(jīng)涂覆后在基體 材料表面形成預制層,所述預制層厚度為1 一 2mm。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高激光熔覆中42CrMo鋼性能的方法,其特征在于,在進行激 光熔覆時,激光功率為1580~1620KW,光斑直徑為0.8~1.0mm,掃描速度為180~200mm/ min,離焦量為0mm,保護氣體采用氬氣,氣體流量為22~25L/min。
【專利摘要】本發(fā)明公開提高激光熔覆中42CrMo鋼性能的方法,使用高熵合金粉末和乙醇混合后,均勻涂覆在基體材料表面,干燥后通過激光熔覆即可獲得熔覆層,提高材料硬度和耐磨性,高熵合金粉末由鐵、鎳、鉻、鋁、硅和錳元素粉末組成,所述Fe、Ni、Cr、Al、Si之間為等摩爾比,所述Mn的摩爾比x為0~1。
【IPC分類】C22C30/00, C23C24/10
【公開號】CN105506618
【申請?zhí)枴緾N201511014273
【發(fā)明人】羅震, 談輝, 段瑞, 顏福裕
【申請人】天津大學
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2013年10月10日
【公告號】CN104141084A