一种无铁元素的低熔点镍基合金涂层及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种无铁元素的低熔点镍基合金涂层及其制备方法，其制备以镍粉为主体粉末，并加入多种合金粉和纯元素粉，其中，B<subgt;4</subgt;C粉末和Si粉末分别作为B源和Si源，两者的质量百分比分别为3.63～4.96％、3.88～5.13％。本发明专利技术中，镍基合金涂层的制备过程主要包括各种粉末的混合、基体材料的预处理以及涂层制备，利用B<subgt;4</subgt;C粉末和Si粉末与Ni等金属的剧烈反应特性，在较低的堆焊电流、激光功率下实现了高致密的镍基合金涂层的制备；涂层混合粉末熔点为921.5～926.9℃。所制备涂层孔隙率仅为0.39～0.91％，涂层和基体之间形成了良好的冶金结合，硬质相M<subgt;7</subgt;(B,C)<subgt;3</subgt;、M<subgt;23</subgt;(B,C)<subgt;6</subgt;较均匀地分布在涂层区域中，涂层的硬度为57.3～61.4HRC；且耐腐蚀要高于含铁元素镍基合金涂层，具有高耐蚀性和高耐磨性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于镍基复合材料领域，涉及一种无铁元素、低熔点、高耐磨性的复合材料的涂层及其制备方法。

技术介绍

0、技术背景

1、镍基复合材料涂层具有优良的综合性能，具备耐腐蚀性、抗氧化性好，硬度高，耐磨性优良，良好的冲击韧性等特点，常被应用于耐高温、耐腐蚀，尤其是耐摩擦磨损要求高的应用场景。在相应的涂层制备手段上，主要采用堆焊、热喷涂、激光熔覆等技术。制备上述镍基涂层所用的原料粉末大多为预合金粉末，其中b元素的来源主要为铁硼粉、纯硼粉末。当使用铁硼粉引入b元素时，存在着原料粉末容易氧化，引入的fe元素偏高的问题。涂层中fe元素过高，形成脆性的含fe化合物，这不利于涂层硬度、耐磨性的发挥，并且降低涂层的耐腐蚀性能。当使用纯硼粉引入b元素时，由于高纯硼粉末化学性质活泼以及有毒性，使其在工业生产中存在一定的危险性，且其原料价格偏高。此外，激光熔覆、等离子堆焊等手段工作温度通常较高，一方面会使基体材料和涂层之间温差较大而可能导致开裂等缺陷，另一方面则会造成能耗较大、不利于能源的节约。因此需要改善镍基自熔性粉末的原料来源并适当降低粉末熔点，以尽可能降低能耗本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种无铁元素的低熔点镍基合金涂层，其特征在于：涂层用粉末由镍粉，铬粉，钼粉，铜粉，碳化硼粉和硅粉混合而成，所采用的原料粉末质量百分比为：Ni：64.19～67.55％；；Cr、Mo和Cu：22～25％，其中Cr、Mo和Cu的质量比为：5:1:1；B4C：3.63～4.96％；Si：3.88～5.13％；粉末经混合、干燥后，用于涂层制备；涂层工艺包括堆焊，熔覆和喷涂；所制备混合粉末的熔点范围为921.5～926.9℃；所得的无铁元素镍基涂层在3.5wt.％氯化钠溶液中，自腐蚀电流密度为1.084～4.179×10-7A×cm-2，而含铁元素的镍基合金涂层的自腐蚀电流密度3.834×10...

【技术特征摘要】

1.一种无铁元素的低熔点镍基合金涂层，其特征在于：涂层用粉末由镍粉，铬粉，钼粉，铜粉，碳化硼粉和硅粉混合而成，所采用的原料粉末质量百分比为：ni：64.19～67.55％；；cr、mo和cu：22～25％，其中cr、mo和cu的质量比为：5:1:1；b4c：3.63～4.96％；si：3.88～5.13％；粉末经混合、干燥后，用于涂层制备；涂层工艺包括堆焊，熔覆和喷涂；所制备混合粉末的熔点范围为921.5～926.9℃；所得的无铁元素镍基涂层在3.5wt.％氯化钠溶液中，自腐蚀电流密度为1.084～4.179×10-7a×cm-2，而含铁元素的镍基合金涂层的自腐蚀电流密度3.834×10-6a×cm-2，所得涂层的耐腐蚀性能要优于含铁元素镍基合金涂层；所得涂层的硬度为57.3～61.4hrc；若将42crmo调质钢的耐磨性定义为1，则镍基合金涂层的相对耐磨性为3.51～5.19；所得涂层的具有高硬度、高耐磨、制备温度较低的特性。

2.如权利要求1所述的一种无铁元素...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗旷昕，何佳益，罗丰华，王玲，李昌，张大越，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：