[发明专利]一种添加纳米Ti的激光熔覆Fe基Cr3

说明书

本发明公开了一种添加纳米Ti的激光熔覆Fe基Cr3C2复合涂层及其制备方法，属于表面涂层及其制备方法技术领域。本发明的添加纳米Ti的激光熔覆Fe基Cr3C2复合涂层由如下质量百分比的组分经激光熔覆后制得的：铁基自熔性合金粉末59％～79％、纳米Cr3C2合金粉末20％～40％和纳米Ti粉0.5％～1％。上述激光熔覆复合涂层的制备包括以下步骤：粉末的配制、混合均匀及烘干、涂层的制备和后处理。通过使用本发明的技术方案，能够使添加纳米Ti的激光熔覆Fe基Cr3C2涂层的硬度、耐磨性得到进一步提高的基础上，还能明显改善涂层的韧性，并提高了涂层与基体的相容性，可有效防止涂层裂纹的产生。

技术领域

本发明属于表面涂层及其制备方法技术领域，更具体地说，涉及一种添加纳米Ti的激光熔覆Fe基Cr3C2复合涂层及其制备方法。

背景技术

材料表面的磨损是造成工程零部件失效的主要原因之一，每年由于磨损给各国造成了较大的经济损失，因此，提高材料的表面性能，尤其是提高其耐磨性就至关重要。激光熔覆技术作为表面强化和材料保护方法之一，它是以高能量密度激光束为热源，通过在普通金属基体表面熔敷一层具有特殊性能的合金粉末，从而可以显著改善基体金属的表面性能，大大延长零件的使用寿命。与传统的表面改性技术，如热喷涂、焊接、镀层等相比，激光熔覆技术具有熔敷率高、稀释率低、粉末适用范围广、基体受到的热影响小、不易变形等优点，且所得熔覆层组织晶粒细小，与基体之间呈牢固冶金结合。因此，激光熔覆技术已被广泛应用于零件表面微观结构和成分的改良，以提高其耐磨性、耐腐蚀性和高温抗氧化性等性能。

Ni基、Co基和Fe基自熔合金粉末是激光熔覆技术中最常使用的合金粉末，其中，Ni基和Co基合金具有良好的高温性能和抗氧化性，但它们均属稀缺金属，成本较高，从而限制了其广泛应用。与Ni基、Co基合金相比，Fe基合金的来源较为广泛、价格低廉，耐磨性较好，且目前需要进行修复及表面改性处理的工程零件也主要是钢铁材料，采用Fe基合金作为熔覆材料，涂层与基体之间的相容性良好，同时降低了对稀释率的严格要求，有利于激光熔覆工艺的控制。因此，研究和开发激光熔覆Fe基合金涂层有利于减少战略性稀有元素的用量、降低加工成本，具有重要的科研意义和工程实践价值