[发明专利]熔覆层、熔覆材料组合物及其制备方法

说明书

本申请公开了一种熔覆层，包括基底材料、碳化钛及稀土金属氧化物。本申请公开了一种熔覆材料组合物，包括基底材料的粉末、碳化钛的粉末以及稀土金属氧化物的粉末。在本申请的熔覆层及熔覆材料组合物中，具有特定的配比，且具有特定粒度范围的碳化钛颗粒。本申请并公开了一种熔覆材料组合物的制备方法，以及一种熔覆层的制备方法，以及用该熔覆层的制备方法制备的熔覆层。

技术领域

本申请涉及金属复合材料领域，更具体涉及一种熔覆层、熔覆材料组合物及其制备方法。

背景技术

刀剪领域大量使用的3Cr13不锈钢或3Cr14马氏体不锈钢基材，经调制处理后表面耐蚀性较差，304不锈钢因其良好的耐蚀性、耐热性，低温强度和机械特性是刀剪制造的理想材料，但因硬度较低，限制了其使用。采用激光熔覆表面改性技术，在304不锈钢刀体上，熔覆性能优异的耐磨粉末熔覆层作为刀刃，可以将不锈钢材质制成刀剪成品，防锈性能优异，用户体验感强。

为了提高激光熔覆层的耐磨性，常加入碳化钛耐磨相。

中国专利申请201410652414.2提出了一种铁基碳化钛激光熔覆材料的制备方法，该方法采用预置粉末法将不同百分含量的碳化钛粉末与铁基材料粉末机械混合后涂敷在基材表面，用高功率半导体激光器作为热源进行熔覆层制备，该方法所选碳化钛与铁基材料粉末颗粒度一致，均为50–100μm。

中国专利申请201610546420.9提出了一种铁基碳化钛激光熔覆材料，它是通过调整铁基合金粉末成分与碳化钛粉末密度相近，通过机械混合预置在金属基材表面，用半导体激光器作为热源，采用合适的工艺提高熔覆层性能。该材料要求碳化钛的粒度为50–100μm，加入碳化钛含量为50％，预置粉末厚度1.5mm，保护气体为氩气。

根据上述专利申请，可以获得激光熔覆碳化钛铁基复合熔覆层。

发明内容

然而，碳化钛为不规则状，易导致熔覆层内的碳化钛的分布不均，碳化钛颗粒在熔覆层内熔合不牢、易脱落，硬度分布不稳定，影响整体性能。碳化钛颗粒度影响熔覆层的成型质量，碳化钛颗粒度较大时，易产生气孔、裂纹等缺陷；颗粒度较小时，由于碳化钛质量较轻，送粉的均匀性无法保证，影响熔覆层成型效果。

另一方面，预置粉末法所用的粘结剂类物质易使熔覆层产生气孔、裂纹等缺陷，并且无法使碳化钛在熔覆层中达到均匀分布的状态，影响熔覆层成型质量。

在一些实施例中，本申请提供了一种组合物，更具体可以是一种熔覆材料组合物。在一些实施例中，本申请提供了一种熔覆层，更具体可以是一种由所述组合物组成的熔覆层。

在一些实施例中，本申请的组合物可以包括基底材料的粉末。在一些实施例中，所述基底材料为熔覆层所要熔覆的基材的材质。在一些实施例中，基底材料包括粒度范围为20–200μm的基底材料颗粒。在一些实施例中，基底材料包括粒度范围为30–150μm的基底材料颗粒。在一些实施例中，基底材料包括粒度范围为48–106μm的基底材料颗粒。在一些实施例中，基底材料的粉末采用真空气雾化法制备。在一些实施例中，基底材料颗粒包括球型度为80％–100％的基底材料颗粒。

在一些实施例中，本申请的组合物可以包括金属基材料。在一些实施例中，所述基底材料包括金属基材料颗粒。在一些实施例中，金属基材料包括粒度范围为20–200μm的金属基材料颗粒。在一些实施例中，金属基材料包括粒度范围为30–150μm的金属基材料颗粒。在一些实施例中，金属基材料包括粒度范围为48–106μm的金属基材料颗粒。在一些实施例中，金属基材料的粉末采用真空气雾化法制备。在一些实施例中，金属基材料颗粒包括球型度为80％–100％的金属基材料颗粒。