[发明专利]激光直接沉积陶瓷增强Fe60合金复合耐磨涂层及方法

摘要

一种激光直接沉积陶瓷增强Fe60合金复合耐磨涂层及方法，涂层由Fe60合金粉末和陶瓷粉末复合而成；其中陶瓷粉末为ZrO₂粉末和/或SiC粉末。制备方法：1)按复合耐磨涂层的组成称取各粉末，球磨混料后烘干，获得复合粉末；2)对基板表面进行处理；3)将基板预热后；采用激光3D打印机，激光器连续扫描1层回到XY平面原点坐标处，然后进行下一层连续扫描，相邻二层连续扫描之间需清除表面残余粉末，在表面不产生裂纹情况下，继续下一层连续扫描，直至获得所需尺寸的复合耐磨涂层。本发明方法添加ZrO₂来消除裂纹，添加SiC颗粒增强合金耐磨性能，制备出高硬度及高厚度的无裂纹等缺陷的复合材料，硬度可达到1072HV，厚度达到6mm及以上。

主权项

1.一种激光直接沉积陶瓷增强Fe60合金复合耐磨涂层的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，复合粉末的混合处理：(1) 按陶瓷增强Fe60合金复合耐磨涂层的组成，称取Fe60粉、ZrO₂粉末和/或SiC粉末，球磨混料，得混合物料；其中，所述复合耐磨涂层由Fe60合金粉末和陶瓷粉末复合而成；其中，陶瓷粉末为ZrO₂粉末和/或SiC粉末，按质量比，ZrO₂粉末：SiC粉末：Fe60合金粉末=(0~0.9)：(0~5) ：(94.1~99.7)，ZrO₂粉末和SiC粉末的比例系数不同为0，所述粉末的粒径均为140~200目；其中，所述的Fe60合金粉末，化学成分按质量百分比为：B：1.5～2.5%，C：4.0~4.5%，Si：2.0~3.0%，Cr：24~30%，Ni：4~6%，W：2~3%，余量为Fe和不可避免的杂质；所述的陶瓷增强Fe60合金复合耐磨涂层，与其相结合的基体为Q235、24CrNiMo或12CrNi2中的一种；所述的复合耐磨涂层，其硬度为700~1072HV；(2) 将混合物料烘干，获得复合粉末；步骤2，激光直接沉积成形的基体材料预处理：对基板表面进行处理，使基板表面光亮洁净；步骤3，激光直接沉积成形：(1) 将基板预热至100~300℃；(2) 采用激光3D打印机，激光器连续扫描1层回到XY平面原点坐标处，然后进行下一层连续扫描，每层Z轴移动距离0.6～0.8mm，其中：相邻二层连续扫描之间需清除表面残余粉末，观察表面是否产生裂纹，如产生裂纹，判定为不合格产品，返回步骤1重新操作，如没有产生裂纹，继续下一层连续扫描，直至获得所需尺寸的三维立体的陶瓷增强Fe60合金复合耐磨涂层。