[发明专利]一种激光淬火用新型光热转换涂料及其制备方法

说明书

本发明属于激光工艺用涂料领域，尤其涉及一种激光淬火用新型光热转换涂料及其制备方法。其原料按重量份数配比如下：碳化硅15‑20份、微米级铝粉10‑15份、碳纳米管10‑15份、石墨3‑5份、三氧化二铬5‑10份、光敏性聚氨酯5‑10份、水性丙烯酸酯乳液5‑10份、无水乙醇30‑40份。本发明有效的解决了现有涂层在激光淬火过程中吸光率低、热量传导不佳、涂层附着力低、涂层干燥慢且溶液容易腐蚀金属表面、且由于涂层颗粒大造成淬火厚度和硬度不均匀等淬火效果不理想等一些列常见问题，尤其是本发明的激光涂料光敏感性强，能够明显提高金属表面的吸光率。

技术领域

本发明属于激光工艺用涂料领域，尤其涉及一种激光淬火用新型光热转换涂料及其制备方法。

背景技术

激光淬火是利用激光将材料表面加热到相变点以上，随着材料自身冷却，奥氏体转变为马氏体，从而使材料表面硬化的淬火技术；激光淬火现已成功地应用到冶金行业、机械行业、石油化工行业中易损件的表面强化，特别是在提高轧辊、导卫、齿轮、剪刃等易损件的使用寿命方面，效果显著，取得了很大的经济效益与社会效益。近年来在模具、齿轮等零部件表面强化方面也得到越来越广泛的应用。

激光熔凝淬火技术是利用激光束将基材表面加热到熔化温度以上,由于基材内部导热冷却而使熔化层表面快速冷却并凝固结晶的工艺过程。获得的熔凝淬火组织非常致密，沿深度方向的组织依次为熔化-凝固层、相变硬化层、热影响区和基材。激光熔凝层比激光淬火层的硬化深度更深、硬度要高，耐磨性也更好。该技术的不足之处在于工件表面的粗糙度受到一定程度的破坏，一般需要后续机械加工才能恢复。为了降低激光熔凝处理后零件表面的粗糙度，减少后续加工量，研究人员采用激光熔凝淬火涂料，可以大幅度降低熔凝层的表面粗糙度。激光淬火时为避免金属表面对激光的吸收率过低，应在淬火前在金属表面预置一种提高金属表面吸光率的光热转换层。然而，现有的激光涂料都或多或少的存在价格成本高；光热转化率低；质地粗糙、颗粒大、容易因为激光能量不稳造成金属表面熔化或微熔；覆盖层与金属表面的附着力低；淬火过程中产生污染、淬火不均匀、燃烧或反喷、刺激性气味、配置麻烦、操作繁琐、材料难以获取等不利因素。

因此，研究一种激光淬火用敏感光热转换涂料，显得尤为重要。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种激光淬火用新型光热转换涂料及其制备方法；本发明的激光涂料光敏感性强，能够明显提高金属表面的吸光率。

为了实现上述问题，本发明提供的激光淬火用新型光热转换涂料，其原料按重量份数配比如下：碳化硅15-20份、微米级铝粉10-15份、碳纳米管10-15份、石墨3-5份、三氧化二铬5-10份、光敏性聚氨酯5-10份、水性丙烯酸酯乳液5-10份、无水乙醇30-40份。

所述的微米级铝粉的颗粒粒径为1-50μm。

为了实现上述问题，本发明提供的激光淬火用新型光热转换涂料的制备方法，具体如下：按所需重量份数称取各原料，固体原料研磨成粒径为100-150目，混合均匀后，加入无水乙醇，搅拌均匀后，立刻涂敷在待激光淬火处理的金属表面。

本发明的显著技术效果。