灰口铸铁激光熔覆粉末制造技术

本发明专利技术公开了灰口铸铁激光熔覆粉末，包括0.5

Laser cladding powder of gray cast iron

【技术实现步骤摘要】
灰口铸铁激光熔覆粉末


[0001]本专利技术涉及熔覆材料
，具体涉及灰口铸铁激光熔覆粉末。

技术介绍

[0002]激光熔覆是指以不同的添料方式在被熔覆基体表面上放置被选择的涂层材料经激光辐照使之和基体表面薄层同时熔化，并快速凝固后形成稀释度极低，与基体成冶金结合的表面涂层，用于改善基层表面的耐磨、耐蚀、耐热、抗氧化及电气特性的工艺方法，从而达到表面改性或修复的目的。
[0003]以灰铸铁产品为例，HT150牌号的铁素体
‑
珠光体型的铸铁材质通常用在机座、端盖等工件上，在铸铁工件上形成如镍基熔覆层以提高其耐磨性能等，但目前制约的因素主要在于灰铸铁材质与熔覆层的结合较差，镍基熔覆层在耐磨性等方面较差，需改进。

技术实现思路

[0004]为解决上述至少一个技术缺陷，本专利技术提供了如下技术方案：
[0005]本申请文件公开灰口铸铁激光熔覆粉末，包括0.5
‑
0.7％的C、2.0
‑
4.0％的Si、1.0
‑
3.0％的B、0.1
‑
1.0％的Fe、2.3
‑
2.8％的Al、12
‑
15％的Cr、20
‑
26％的Cu，余量为Ni。
[0006]本方案中改进镍基粉末组分，在原方案中增加Al、Cr组分，并提高C的含量，对应改进与其他组分的配合比例关系，Al成分在激光高温中与铜、氧等生成铝铜氧化物等负热膨胀系数的物质，在熔覆层凝固降温过程中有效抵消镍基合金熔覆层在降温、凝固过程中带来的体积收缩，从而抑制裂纹的产生，铬、碳等成分起到提高硬度等作用同时铬成分还可与碳、镍等形成化合物以提高与基体界面的结合强度，以及减少白口现象，该材料的抗开裂性能优异，硬度高，内部无气孔，激光熔覆成型性优异。
[0007]进一步，包括0.6
‑
0.65％的C、3.0
‑
3.5％的Si、2.0
‑
2.2％的B、0.5
‑
0.7％的Fe、2.5
‑
2.8％的Al、14
‑
15％的Cr、20
‑
26％的Cu，余量为Ni。
[0008]进一步，包括0.62％的C、3.4％的Si、2.1％的B、0.6％的Fe、2.6％的Al、14.6％的Cr、24％的Cu，余量为Ni。优选组分，综合性能进一步提升。
[0009]进一步，所述熔覆粉末中各组分为纯度大于99.9％的粉末，且粉末的粒径为220
‑
330目。
[0010]进一步，所述熔覆粉末形成的熔覆层厚度为1
‑
2.2mm。
[0011]进一步，所述熔覆粉末的激光熔覆参数如下：氮气保护下送粉，激光功率1
‑
1.5kw，扫描速度为140
‑
170mm/min，送粉速度为2.3
‑
3.3g/s，送粉气流量为3.5
‑
5L/min。
[0012]与现有技术相比，本专利技术的有益效果：
[0013]1、本专利技术改进镍基粉末组分，增加Al、Cr组分，并对应改进其他组分的比例关系，形成的熔覆层抗开裂、硬度等性能优异。
具体实施方式
[0014]下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明。
[0015]以下实施例中，熔覆粉末中各组分均为纯度大于99.9％的粉末，且粉末的粒径为220
‑
330目。
[0016]实施例1
[0017]灰口铸铁激光熔覆粉末，包括0.5％的C、2.0％的Si、1.0％的B、0.1％的Fe、2.3％的Al、12％的Cr、20％的Cu，余量为Ni。
[0018]熔覆时，将基材表面采用砂纸打磨，之后以酒精超声清洗10min，去除表面的油污和氧化层。
[0019]之后选择平均粒径在230
‑
280目的粉末，按照上述重量比例称取置于粉末混合机中混合均匀，之后经75℃预热后送于激光熔覆装置，参数设定如下：氮气保护下送粉，激光功率1kw，扫描速度为140mm/min，送粉速度为2.3g/s，送粉气流量为3.5L/min，光斑直径5mm，最终获得厚度在1.1mm的熔覆层。
[0020]实施例2
[0021]灰口铸铁激光熔覆粉末，包括0.7％的C、4.0％的Si、3.0％的B、1.0％的Fe、2.8％的Al、15％的Cr、26％的Cu，余量为Ni。
[0022]熔覆时，将基材表面采用砂纸打磨，之后以酒精超声清洗10min，去除表面的油污和氧化层。
[0023]之后选择平均粒径在230
‑
280目的粉末，按照上述重量比例称取置于粉末混合机中混合均匀，之后经75℃预热后送于激光熔覆装置，参数设定如下：氮气保护下送粉，激光功率1.2kw，扫描速度为160mm/min，送粉速度为2.8g/s，送粉气流量为4L/min，光斑直径5mm，最终获得厚度在1.3mm的熔覆层。
[0024]实施例3
[0025]灰口铸铁激光熔覆粉末，包括0.64％的C、3.4％的Si、2.1％的B、0.6％的Fe、2.6％的Al、14.6％的Cr、24％的Cu，余量为Ni。
[0026]熔覆时，将基材表面采用砂纸打磨，之后以酒精超声清洗10min，去除表面的油污和氧化层。
[0027]之后选择平均粒径在230
‑
280目的粉末，按照上述重量比例称取置于粉末混合机中混合均匀，之后经75℃预热后送于激光熔覆装置，参数设定如下：氮气保护下送粉，激光功率1.5kw，扫描速度为170mm/min，送粉速度为3.2g/s，送粉气流量为4L/min，光斑直径5mm，最终获得厚度在1.5mm的熔覆层。
[0028]对比例1
[0029]与实施例3相一致，不同之处在于，灰口铸铁激光熔覆粉末，包括0.3％的C、3.4％的Si、2.1％的B、0.6％的Fe、14.6％的Cr、24％的Cu，余量为Ni。
[0030]对上述实施例及对比例制备的材料进行检测，如下表所示：
[0031] 硬度磨损量开裂现象实施例1406.3HV8.2mg无实施例2404.5HV7.9mg无实施例3460.8HV6.7mg无
对比例1326.2HV18.6mg存在开裂
[0032]从上表可以看出，改进后的熔覆层在硬度方面提升极大，基本为铁素珠光体型灰铸铁的2倍以上。在干滑动磨损失重来看，各实施例的产品在快速冷却过程中无开裂现象，硬度高，磨损量少，而对比例1可观测到存在开裂，且硬度下降明显，在磨损测试中磨损速度快，耐磨性差。在后续的测试中还发现，熔覆层与铸铁基体结合牢固，无脱落等现象发生。
[0033]以上仅是本专利技术的优选实施方式，本专利技术的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本专利技术思路下的技术方案均属于本专利技术的保护范围。应当指出，对于本技术领本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.灰口铸铁激光熔覆粉末，其特征在于，包括0.5
‑
0.7％的C、2.0
‑
4.0％的Si、1.0
‑
3.0％的B、0.1
‑
1.0％的Fe、2.3
‑
2.8％的Al、12
‑
15％的Cr、20
‑
26％的Cu，余量为Ni。2.如权利要求1所述的灰口铸铁激光熔覆粉末，其特征在于：包括0.6
‑
0.65％的C、3.0
‑
3.5％的Si、2.0
‑
2.2％的B、0.5
‑
0.7％的Fe、2.5
‑
2.8％的Al、14
‑
15％的Cr、20
‑
26％的Cu，余量为Ni。...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹斌华，邹才华，
申请(专利权)人：宁波镭速激光科技有限公司，
类型：发明
国别省市：