【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及激光熔覆，具體而言，涉及一種陶瓷增強(qiáng)的鐵基涂層及其制備方法和應(yīng)用。
技術(shù)介紹
1、為了改善基體結(jié)構(gòu)的表面性能，提升其服役壽命，通常會(huì)在基體的表面涂覆一層涂層。根據(jù)基體的結(jié)構(gòu)在不同服役場(chǎng)合的服役需求，涂層的性能要求也不同。在不同種類的涂層中，鐵基涂層的應(yīng)用最為廣泛，它可以以相對(duì)較低的成本，在基體表面得到一層涂層，從而改善基體材料表面的耐磨、耐蝕、等性能。
2、在鐵基涂層的使用過程中，當(dāng)部分工況需要涂層具有良好的耐腐蝕性能時(shí)，不銹鋼成分的涂層就尤為適應(yīng)這種工況，由于不銹鋼成分的涂層耐腐蝕性能較好，通常會(huì)被應(yīng)用于不同的服役場(chǎng)合，來提升構(gòu)件表面的耐腐蝕能力。然而對(duì)于許多構(gòu)件來說，除了對(duì)其表面耐腐蝕性有要求外，還對(duì)表面的耐磨性能有較高的要求，這就需要對(duì)涂層的硬度和耐磨能力進(jìn)一步改善。
3、目前通常采用陶瓷顆粒的添加以輔助提升涂層的硬度和耐磨性，然而，由于陶瓷顆粒和鐵基合金材料之間的性質(zhì)相差較大，陶瓷顆粒的引入通常會(huì)導(dǎo)致涂層中產(chǎn)生裂紋等缺陷，此外，陶瓷顆粒由于不會(huì)和激光作用發(fā)生熔化，從而容易被激光作用而產(chǎn)生燒蝕，這對(duì)涂層的性能產(chǎn)生負(fù)面的影響。
4、鑒于此，特提出本專利技術(shù)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的在于提供一種陶瓷增強(qiáng)的鐵基涂層及其制備方法和應(yīng)用。
2、本專利技術(shù)是這樣實(shí)現(xiàn)的：
3、第一方面，本專利技術(shù)提供一種陶瓷增強(qiáng)的鐵基涂層，包括不銹鋼粉末和金屬包覆的陶瓷顆粒，金屬包覆的陶瓷顆粒中金屬材料包括鎳或鈷，金屬材
4、第二方面，本專利技術(shù)提供一種如前述實(shí)施方式任一項(xiàng)的陶瓷增強(qiáng)的鐵基涂層的制備方法，包括在鐵基基體表面激光熔覆不銹鋼粉末和金屬包覆的陶瓷顆粒的混合粉末。
5、第三方面，本專利技術(shù)提供一種如前述實(shí)施方式任一項(xiàng)的陶瓷增強(qiáng)的鐵基涂層或如前述實(shí)施方式任一項(xiàng)的制備方法制得的陶瓷增強(qiáng)的鐵基涂層在耐磨和/或耐腐蝕構(gòu)件的制備中的應(yīng)用。
6、本專利技術(shù)具有以下有益效果：
7、本專利技術(shù)提供一種陶瓷增強(qiáng)的鐵基涂層及其制備方法和應(yīng)用，通過在不銹鋼粉末中添加金屬包覆的陶瓷顆粒，其中陶瓷可以在涂層中發(fā)揮強(qiáng)化作用，提高涂層的硬度和耐磨性能，不銹鋼粉末具有較佳的耐腐蝕性能，使得涂層兼具耐腐蝕、耐摩擦和高硬度等能力，適用范圍更廣。同時(shí)，將不銹鋼粉末和金屬包覆的陶瓷顆粒共同使用，不銹鋼粉末對(duì)陶瓷顆粒有良好的潤(rùn)濕鋪展效果，使得涂層與基體結(jié)合較好，有效的抑制裂紋等缺陷的產(chǎn)生。此外，在陶瓷顆粒表面包覆金屬層，可以有效地防止激光工藝處理過程中陶瓷顆粒被激光所燒蝕及破壞，保證陶瓷顆粒有好的耐磨性。
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1.一種陶瓷增強(qiáng)的鐵基涂層，其特征在于，包括不銹鋼粉末和金屬包覆的陶瓷顆粒，所述金屬包覆的陶瓷顆粒中金屬材料包括鎳或鈷，所述金屬材料在所述金屬包覆的陶瓷顆粒中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)占比為8～10％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷增強(qiáng)的鐵基涂層，其特征在于，所述不銹鋼粉末和金屬包覆的陶瓷顆粒的質(zhì)量比為65～70％：30～35％；
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的陶瓷增強(qiáng)的鐵基涂層，其特征在于，所述金屬包覆的陶瓷顆粒中的陶瓷材料包括TiC、VC或TaC中的至少一種；
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的陶瓷增強(qiáng)的鐵基涂層，其特征在于，所述不銹鋼粉末包括奧氏體、鐵素體、馬氏體不銹鋼粉末中的任一種；優(yōu)選地，所述不銹鋼粉末為316L不銹鋼；
5.一種如權(quán)利要求1～4任一項(xiàng)所述的陶瓷增強(qiáng)的鐵基涂層的制備方法，其特征在于，包括在鐵基基體表面激光熔覆所述不銹鋼粉末和金屬包覆的陶瓷顆粒的混合粉末。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述激光熔覆的參數(shù)包括：激光為近紅外激光，激光焦點(diǎn)處的光斑直徑為3～10mm，激光功率為2～5kW，激光掃描速度為5～1
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述混合粉末的制備包括將所述不銹鋼粉末和金屬包覆的陶瓷顆粒球磨混合；
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，還包括將所述球磨混合制得的物料干燥后制得所述混合粉末；
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述鐵基基體的材料包括碳鋼或不銹鋼，所述鐵基基體的厚度為20～30mm。
10.一種如權(quán)利要求1～4任一項(xiàng)所述的陶瓷增強(qiáng)的鐵基涂層或如權(quán)利要求5～9任一項(xiàng)所述的制備方法制得的陶瓷增強(qiáng)的鐵基涂層在耐磨和/或耐腐蝕構(gòu)件的制備中的應(yīng)用。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種陶瓷增強(qiáng)的鐵基涂層，其特征在于，包括不銹鋼粉末和金屬包覆的陶瓷顆粒，所述金屬包覆的陶瓷顆粒中金屬材料包括鎳或鈷，所述金屬材料在所述金屬包覆的陶瓷顆粒中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)占比為8～10％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷增強(qiáng)的鐵基涂層，其特征在于，所述不銹鋼粉末和金屬包覆的陶瓷顆粒的質(zhì)量比為65～70％：30～35％；
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的陶瓷增強(qiáng)的鐵基涂層，其特征在于，所述金屬包覆的陶瓷顆粒中的陶瓷材料包括tic、vc或tac中的至少一種；
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的陶瓷增強(qiáng)的鐵基涂層，其特征在于，所述不銹鋼粉末包括奧氏體、鐵素體、馬氏體不銹鋼粉末中的任一種；優(yōu)選地，所述不銹鋼粉末為316l不銹鋼；
5.一種如權(quán)利要求1～4任一項(xiàng)所述的陶瓷增強(qiáng)的鐵基涂層的制備方法，其特征在于，包括在鐵基基體表面激光熔覆所述不銹鋼粉末和金屬包覆的陶瓷顆粒的混合粉末。
6.根據(jù)權(quán)利要...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：孫軍浩，李鑄國(guó)，焦偉，胡登文，張振林，馮悅嶠，馮珂，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：宜賓上交大新材料研究中心，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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