[发明专利]一种激光熔覆用铁钴基复合合金粉末及其激光熔覆方法

说明书

本发明涉及一种激光熔覆用铁钴基复合合金粉末，包括23～30wt％Fe,2～3.5wt％ZrO₂,余量为钴基基础粉末，本发明的有益效果是：(1)本发明提供的激光熔覆用合金粉末中含有较高含量的C、Si、B等元素，可以有效提高熔覆层硬度，获得的熔覆层硬度可达55HRC以上；(2)本发明的合金粉末中含有较高含量的Co、Cr元素，可以有效的提高熔覆层的耐腐性；(3)本发明激光熔覆用合金粉末元素配比及熔覆工艺得当，获得的涂层成形良好、无裂纹且与基体形成良好的冶金结合。

技术领域

本发明涉及一种激光熔覆用合金粉末，尤其涉及一种复合合金粉末，属于激光表面强化技术领域。

背景技术

激光熔覆是一种先进的表面改性技术，它是利用高能激光束使添加在表面的金属基材料及基材的表面薄层熔化，形成具有特殊功能及低稀释率并且与基材结合为冶金结合的涂层，从而在金属工件表面获得具有耐磨、耐腐蚀、抗氧化和耐高温等优异性能的技术。激光熔覆可以在低成本的材料上制备高性能的涂层，所以它可以降低能耗，节约成本。激光熔覆形成的是冶金结合，与常规的表面涂覆强化工艺相比，激光熔覆具有以下显著特点：

1.熔覆层具有组织致密、晶粒细化等典型快速凝固特征；

2.热输入和畸变较小，涂层稀释率低；

3.能进行选区熔覆，材料消耗少，具有卓越的性能价格比；

4.激光束可以瞄准难以接近的区域进行熔覆；

5.工艺过程易于实现自动化。

近年来，随着材料科学、计算机技术与数控技术的飞速发展，激光熔覆所具备的优势及特点使得该技术在零件修复、梯度功能材料制备以及零件的三维打印直接成形等方面显示出了巨大的应用潜力。

自熔性合金粉末和金属陶瓷粉末组成的复合粉末，可借助激光熔覆技术制备出陶瓷颗粒增强金属基复合涂层，复合涂层将金属的强韧性、良好的工艺性和陶瓷材料优异的耐磨、耐腐蚀、耐高温和抗氧化特性结合起来。熔覆复合粉末是目前激光熔覆技术领域的研究热点。但现有的熔覆复合粉末制备出的复合涂层虽然兼具了金属与陶瓷材料的优点，但硬度仍然不能满足实际生产的需求，CaF具有高硬度、抑制裂纹、高熔点、热力学稳定等特点、因而被广泛用作复合材料的增强相。

发明内容

本发明针对现有激光熔覆用复合粉末存在的不足，提供一种激光熔覆用铁钴基复合合金粉末及其激光熔覆方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种激光熔覆用铁钴基复合合金粉末，其特征在于，其配比如下：23～30wt％Fe,2～3.5wt％ZrO₂,余量为钴基基础粉末，所述钴基基础粉末由如下组分组成：0.6～1.0wt％C、14～17wt％Cr、2.5～4.5wt％B、3～4.5wt％Mo、3～3.5wt％NbC、2～5wt％CaF₂、余量为Co。

进一步，所述粉末的粒度为-140～+325目。

本发明的有益效果是：

(1)本发明提供的激光熔覆用合金粉末中含有较高含量的C、Si、B等元素，同时含有NbC，可以有效提高熔覆层硬度，获得的熔覆层硬度可达55HRC以上；

(2)本发明的合金粉末中含有较高含量的Co、Cr元素，可以有效的提高熔覆层的耐腐性；

(3)本发明激光熔覆用合金粉末元素配比及熔覆工艺得当，获得的涂层成形良好、无裂纹且与基体形成良好的冶金结合。