[发明专利]一种激光熔覆自润滑耐磨钴基合金所用粉料及工艺方法

权利要求书

1.一种使用激光熔覆自润滑耐磨钴基合金所用粉料制备自润滑耐磨钴基合金熔覆层的方法，其特征在于：包括钴基合金粉料和Ti₃SiC₂粉料，钴基合金粉料按重量百分比为C：0.2-0.25%，Cr：23.0-26.0%，Ni：2.0-2.5%，Si：0.50-1.0%，Mo：4-5.5%，Mn：0.55-0.65%，其余为Co；钴基合金粉料按重量百分比为：85-95%，Ti₃SiC₂粉料：5.0-15.00%；

所述钴基合金粉料和Ti₃SiC₂粉料的纯度不低于99.9％，且钴基合金粉料和Ti₃SiC₂粉料的粒度在80目-270目之间；

制备方法步骤如下：

1) 将所述钴基合金粉料经过真空熔炼、气雾化和筛分工序，制得球形钴基合金粉末；将球形钴基合金粉末与所述Ti₃SiC₂粉末共同置于球磨机中，利用真空泵对球磨机进行抽真空处理，当真空度达到－0.05MPa以下后，充入惰性气体，当球磨室内外压力一致后停止注入惰性气体并进行球磨，球磨持续时间为5-8小时，然后将混合均匀的粉料置于真空干燥箱中经80-120℃烘干8-10小时；

2) 将铁基合金基材表面用60^#-500^#砂纸打磨、用丙酮清洗铁基合金基材以去除油污和其他污染物，在真空干燥箱中经80-120℃烘干3-5小时；

3) 将步骤1）烘干后所得的钴基合金混合粉料利用同轴送粉的方式采用波长为1060±10nm的CO₂激光加工系统辐照后在铁基合金基材上进行多次激光辐照熔覆处理；所输送的粉末流进料方向与激光束辐照方向相同且呈70度锐角夹角，激光器输出功率为2.8-3.2kW，扫描速度为8-12mm/s，送粉速度为18-22g/min，光斑直径为3.5-4.5mm，搭接率为45-55％，保护惰性气体流量为800-900L/h，在铁基合金基材表面获得厚度为1.2-1.5mm以γ-Co为基体的耐磨钴基合金熔覆层。

2.根据权利要求1所述的激光熔覆自润滑耐磨钴基合金所用粉料制备自润滑耐磨钴基合金熔覆层的方法，其特征在于：所述钴基合金粉料在步骤3）经过激光辐照之后，熔化的钴基合金粉料在微熔的铁基合金基材表面形成液态熔池，熔池温度为1450-1550℃，熔池存在的时间为0.83-0.97秒，形成的钴基合金熔覆层的稀释率为8-15%。

3.根据权利要求1所述的激光熔覆自润滑耐磨钴基合金所用粉料制备自润滑耐磨钴基合金熔覆层的方法，其特征在于：所述Ti₃SiC₂粉末为采用固液相反应法制得的粉末。

4.根据权利要求1所述的激光熔覆自润滑耐磨钴基合金所用粉料制备自润滑耐磨钴基合金熔覆层的方法，其特征在于：所述步骤1）中烘干后所得的钴基合金混合粉料，其流动性≤16s/45g。

5.根据权利要求1所述的激光熔覆自润滑耐磨钴基合金所用粉料制备自润滑耐磨钴基合金熔覆层的方法，其特征在于：所述步骤1）中烘干后所得的钴基合金混合粉料的松装密度≥4.25g /cm³。