一種激光熔覆用鐵基合金粉末材料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種激光熔覆用鐵基合金粉末材料，本發(fā)明按以下重量百分比的成分組成：Cr：12～13％；Si：11～12％；Ti：1～2％；B：1.5～1.6％；Mo：0.7～0.8％；C：0.3～0.4％；Mn：0.1％；余量為Fe。本發(fā)明從激光熔覆材料出發(fā)，通過系列的摻雜與對比實驗，獲得了一種低成本、高性能的鐵基合金粉末材料。本發(fā)明提供一種激光熔覆用鐵基合金粉末材料，使用該材料進行激光熔覆，獲得涂層的力學性能對工藝參數(shù)不敏感，特別是在不同掃描速度下具有較高且穩(wěn)定、均勻的硬度值，對激光熔覆的工業(yè)推廣及應用具有重大意義。
【專利說明】
一種激光熔覆用鐵基合金粉末材料
技術領域
[0001]本發(fā)明屬于鐵基合金粉末材料技術領域，特別涉及一種激光熔覆用鐵基合金粉末材料。
【背景技術】
[0002]激光熔覆是利用高能激光束使添加在基材表面上的覆層材料及基材表面薄層熔化而形成具有特殊功能、低稀釋率并且與基材冶金結合的涂層。激光熔覆技術可以在普通的基材上制備高性能的涂層，能夠有效降低能耗，節(jié)約成本。利用這一表面再制造技術可以有效提高金屬材料的耐磨、耐腐蝕、抗疲勞等性能，延長零部件服役壽命。相比傳統(tǒng)的表面覆層技術，如堆焊、熱噴涂、噴焊等，其具有組織細化、稀釋率低、變形小等優(yōu)勢。
[0003]激光熔覆技術經歷了幾十年的發(fā)展，在許多方面已取得長足的進步。但是，目前激光熔覆技術的推廣并未達到人們所期望的效果，主要原因之一是激光熔覆涂層質量不易控制，涂層性能受熔覆工藝影響較為明顯，致使熔覆過程中對工藝要求較苛刻或者所獲得涂層性能不可靠。
[0004]目前，常用的熔覆材料有鐵基、鈷基和鎳基合金粉末。鈷基、鎳基合金雖有較佳的高溫性能與耐蝕性能，但價格比較昂貴，激光熔覆鐵基合金因與基材成分相近，界面結合牢固，且可降低成本，因而受到廣泛重視。但現(xiàn)有的激光熔覆鐵基合金材料用于基材表面上時存在涂層強度不夠和穩(wěn)定性差的缺點。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有的激光熔覆鐵基合金材料用于基材表面上時存在涂層強度不夠和穩(wěn)定性差的技術問題，提供一種激光熔覆用鐵基合金粉末材料。
[0006]為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案為:
[0007]—種激光熔覆用鐵基合金粉末材料，按以下重量百分比的成分組成:Cr: 12?13% ; S1: 11?12% ; T1:1 ?2% ;Β:1.5?1.6% ;Μο:0.7?0.8% ;C:0.3?0.4% ；Mn:0.1%；
余量為Fe。
[0008]所述激光熔覆用鐵基合金粉末材料的粒度在80?230目之間。使用該合金粉末進行激光熔覆，得到的熔覆涂層組織細化、均勻，顯微結構以等軸晶或胞狀晶為主。
[0009]本發(fā)明提供的一種激光熔覆用鐵基合金粉末材料，其中C、B用于在激光熔覆過程中合成涂層的硬質相、強化相。同時，C還是奧氏體穩(wěn)定元素，可以提高涂層的韌塑性，B也是一種良好的脫氧還原劑。
[0010]本發(fā)明提供的一種激光熔覆用鐵基合金粉末材料，其中添加了M0t3M0可以阻斷涂層中網狀組織的生長，起到細化晶粒的作用，因此可增加涂層強度與穩(wěn)定性。
[0011]本發(fā)明提供的一種激光熔覆用鐵基合金粉末材料，其中添加了Ti13Ti可以在激光熔覆過程中形成強化相，對晶界有釘扎作用，同樣可以細化組織結構，增加涂層強度與穩(wěn)定性。
[0012]本發(fā)明從激光熔覆材料出發(fā)，通過系列的摻雜與對比實驗，獲得了一種低成本、高性能的鐵基合金粉末材料。本發(fā)明提供一種激光熔覆用鐵基合金粉末材料，使用該材料進行激光熔覆，獲得涂層的力學性能對工藝參數(shù)不敏感，特別是在不同掃描速度下具有較高且穩(wěn)定、均勻的硬度值，對激光熔覆的工業(yè)推廣及應用具有重大意義。
[0013]本發(fā)明采用以上技術方案，與【背景技術】相比，具有以下有益效果:
[0014]I)在嚴格控制合金粉末的粒度與組成成分重量比的情況下，該粉末材料具有良好的熔覆工藝性；
[0015]2)保證熔覆粉末完全熔化、基材表面薄層熔化的前提下，可獲得無裂紋無氣孔涂層；
[0016]3)涂層平均硬度在500HV0.2以上，涂層截面硬度分布較為均勻，一致性高；
[0017]4)涂層硬度對工藝參數(shù)依賴性低，特別是對掃描速度的敏感性低。
[0018]為表明本發(fā)明具有以上優(yōu)點，使用本發(fā)明的鐵基合金粉末材料進行激光熔覆，得到涂層的截面顯微形貌(如圖1)和不同掃描速度下熔覆涂層截面硬度分布曲線(如圖2)，通過圖1可知，得到的熔覆涂層組織細化、均勻，顯微結構以等軸晶或胞狀晶為主;通過圖2可知，得到的熔覆涂層具有較高且穩(wěn)定、均勻的硬度值。
【附圖說明】
[0019]圖1是使用本發(fā)明的鐵基合金粉末材料進行激光熔覆得到的涂層的截面顯微形貌；
[0020]圖2是不同掃描速度下熔覆涂層截面硬度分布曲線。
【具體實施方式】
[0021]實施例1
[0022]本實施例中的一種激光熔覆用鐵基合金粉末材料，按以下重量百分比的成分組j^:Cr:12%；Si:ll%；Ti:l%；B:1.5%；Mo:0.7%；C:0.3% ;Μη:0.1% ;余量為Fe;激光熔覆用鐵基合金粉末材料的粒度在80?230目之間。
[0023]實施例2
[0024]本實施例中的一種激光熔覆用鐵基合金粉末材料，按以下重量百分比的成分組成:Cr: 13%; S1: 12% ；Ti: 2% ；B: 1.6% ；Mo:0.8% ；C:0.4% ;Μη:0.1% ;余量為 Fe;激光熔覆用鐵基合金粉末材料的粒度在80?230目之間。
[0025]實施例3
[0026]本實施例中的一種激光熔覆用鐵基合金粉末材料，按以下重量百分比的成分組j^:Cr:12.6% ；Si:11.5% ；Ti:1.8% ；B:1.3% ；Mo:0.75% ；C:0.35% ;Mn:0.1余量為Fe;激光熔覆用鐵基合金粉末材料的粒度在80?230目之間。
【主權項】
1.一種激光熔覆用鐵基合金粉末材料，其特征在于:按以下重量百分比的成分組成:Cr:12?13% ;S1: 11?12%;T1:1?2% ;Β:1.5?1.6% ;Μο:0.7?0.8% ;C:0.3?0.4% ；Mn:0.1%，余量為Fe。2.根據(jù)權利要求1所述的一種激光熔覆用鐵基合金粉末材料，其特征在于:所述激光熔覆用鐵基合金粉末材料的粒度在80?230目之間。
【文檔編號】C22C38/04GK106011846SQ201610536653
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月8日
【發(fā)明人】段金鵬, 王亨達, 高文焱, 劉波, 李宏, 鄭杰
【申請人】山西春明激光科技有限公司