本發明專利技術提供了一種激光重熔三元硼化物金屬陶瓷梯度涂層的方法，以310S不銹鋼為基體材料，噴涂材料選用Stellite6合金粉末和MoB/CoCr粉末。首先采用低壓等離子噴涂技術制備Stellite6合金中間過渡層和MoB/CoCr金屬陶瓷涂層，然后采用激光重熔技術對已制備好的涂層進行重熔。本發明專利技術的優點在于激光重熔三元硼化物金屬陶瓷梯度涂層后，涂層內部致密、無孔隙和裂紋等缺陷，涂層硬度明顯增加，提高了涂層的耐磨性能。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種金屬陶瓷梯度涂層的加工方法，尤其涉及金屬基材表面激光重熔低壓等離子噴涂后的。
技術介紹
磨損是機械零件失效的三種主要原因(磨損、腐蝕、疲勞)之一，各種機械零件的磨損所造成的能源和材料消耗是十分驚人的。磨損在日常生活和國民經濟的各個領域中普遍存在的現象，像冶金礦山、建材工業、電力工業、機械工業、農業機械、國防工業以及航空、航天等等，處處都有磨損。金屬陶瓷材料是一類非常重要的復合材料，其既保持又陶瓷的高強度、高硬度、耐磨損、耐高溫、抗氧化和化學穩定性等特性，又有較好的金屬韌性和可塑性，用途極其廣泛， 幾乎涉及到國民經濟的各個部分和現代技術的各個領域，對工業的發展和生產率的提高起著重要的推動作用。其中，三元硼化物金屬陶瓷具有硬度高、抗彎強度高、密度低、斷裂韌性高、耐磨性高等特點，是耐磨材料中很有前途的一種材料。同時，三元硼化物金屬陶瓷具有和鋼相近的熱膨脹系數，與鋼基體材料之間的燒結結合熱應力小，適用于用作覆層材料。低壓等離子噴涂技術在金屬陶瓷梯度涂層制備研究領域得到廣泛的應用。和堆焊、物理氣相沉積(PVD)、化學氣相沉積(CVD)等涂層制備技術相比，低壓等離子噴涂技術制備的涂層形成速度快、噴涂材料不受限制，尤其能形成高熔點材料的涂層。但是低壓等離子噴涂技術制備涂層中存在一定的缺陷，即涂層存在一定的孔隙率，耐磨、耐腐蝕和抗氧化性得不到保障；在涂層的制備過程中，金屬陶瓷涂層中會形成一定的宏觀裂紋或者微裂紋。
技術實現思路
本專利技術的目的針對上述
技術介紹
中存在的不足和缺陷，提供，對熱噴涂金屬陶瓷涂層進行表面改性，從而提高熱噴涂涂層的致密度、硬度、耐磨性和抗腐蝕性等，獲得均勻的組織和非平衡相結構。本專利技術為實現上述目的而所采取的技術方案是，，該方法按以下步驟進行a.對不銹鋼基材表面進行清洗和噴砂預處理；b.用低壓等離子噴涂方法制備中間過渡層，過渡層厚度為5(Γ60μπι；c.用低壓等離子噴涂方法制備金屬陶瓷涂層，涂層厚度為10(Γ 50μπι;d.采用激光重熔技術對噴涂制備的涂層進行重熔。本專利技術的特征還在于 其中不銹鋼基材選用310S不銹鋼。中間過渡層材料為Mellite 6合金粉末，其主要由質量分數為Co余量， Cr 彡 29. 0%, W ^ 4. 5%, Ni 彡 3. 0%, Fe 彡 3. 0%, Si 彡 1. 4%, Mo 彡 1. 0% 組成。金屬陶瓷涂層材料為三元硼化物MoB/CoCr粉末，其主要由質量分數為Mo余量，3Co 彡 22. 5%, Cr 彡 19. 7%, B 彡 9. 5%, W^l. 6% 組成。低壓等離子噴涂中間過渡層的工藝參數為走槍速度600mm/s，走槍間隔8mm，功率 52kff,電壓74V，電流700A，氬氣流量591/min，氫氣流量6 1/min,壓力60Torr，噴距150mm， 送粉量12rpm。低壓等離子噴涂金屬陶瓷層的工藝參數為走槍速度600mm/s，走槍間隔8mm，功率 51kff,電壓73V，電流698A，氬氣流量591/min，氫氣流量6 1/min,壓力60Torr，噴距200mm， 送粉量12rpm。激光重熔的工藝參數為激光功率1. 5^1. 6kff,光斑直徑Φ 4mm,搭接率30%，掃描速度 1500mm/mino整個激光重熔處理過程采用99. 999%氬氣保護。激光重熔后的MoB/CoCr金屬陶瓷涂層平均顯微硬度為1117. 4MPa。與現有技術相比，本專利技術的優點在于，激光重熔三元硼化物金屬陶瓷梯度涂層后， 涂層內部致密、無孔隙和裂紋等缺陷，涂層硬度明顯增加，提高了涂層的耐磨性能。具體實施例方式，該方法按以下步驟進行1)對310S不銹鋼基材表面進行清洗和噴砂預處理，噴涂材料選用Mellite 6合金粉末和MoB/CoCr粉末。2)采用低壓等離子噴涂技術在310S不銹鋼基材表面噴涂制備Mellite 6合金中間過渡層和MoB/CoCr金屬陶瓷涂層。3)低壓等離子噴涂Mellite 6合金中間過渡層的工藝參數為走槍速度600mm/s， 走槍間隔8mm，功率52kW，電壓74V，電流700A，氬氣流量591/min，氫氣流量6 1/min，壓力 6(ΧΓογγ，噴距 150mm，送粉量 12rpm。4)低壓等離子噴涂MoB/CoCr金屬陶瓷層的工藝參數為走槍速度600mm/s，走槍間隔8mm，功率51kW，電壓73V，電流698A，氬氣流量591/min，氫氣流量6 1/min，壓力60Torr， 噴距200mm，送粉量12rpm。5)通過激光重熔技術對低壓等離子噴涂制備的三元硼化物梯度涂層進行二次加熱重熔，其激光重熔的工藝參數為激光功率1. 5^1. 6kff,光斑直徑Φ 4mm,搭接率30%，掃描速度1500mm/min。整個重熔過程采用99. 999%氬氣保護。6)采用HV-1000顯微硬度計對重熔后MoB/CoCr涂層的硬度進行測試，測試結果為 MoB/CoCr金屬陶瓷涂層平均顯微硬度為1117. 4MPa。本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
1.一種激光重熔三元硼化物金屬陶瓷梯度涂層的方法，其特征在于，該方法按以下步驟進行a.對不銹鋼基材表面進行清洗和噴砂預處理；b.用低壓等離子噴涂方法制備中間過渡層，過渡層厚度為5(Γ60μ m ；c.用低壓等離子噴涂方法制備金屬陶瓷涂層，涂層厚度為10(Γ 50μπι;d.采用激光重熔技術對噴涂制備的涂層進行重熔。2.根據權利要求1所述的一種激光重熔三元硼化物金屬陶瓷梯度涂層的方法，其特征在于不銹鋼基材選用310S不銹鋼。3.根據權利要求1所述的一種激光重熔三元硼化物金屬陶瓷梯度涂層的方法，其特征在于中間過渡層材料為Mellite 6合金粉末，其主要由質量分數為Co余量，Cr ( 29. 0%， W ^ 4. 5%, Ni 彡 3. 0%, Fe 彡 3. 0%, Si 彡 1. 4%, Mo 彡 1. 0% 組成。4.根據權利要求1所述的一種激光重熔三元硼化物金屬陶瓷梯度涂層的方法，其特征在于金屬陶瓷涂層材料為三元硼化物MoB/CoCr粉末，其主要由質量分數為Mo余量， Co ( 22. 5%, Cr ( 19. 7%, B 彡 9. 5%, W^l. 6% 組成。5.根據權利要求1所述的一種激光重熔三元硼化...
【專利技術屬性】
技術研發人員：陳梟，紀崗昌，王洪濤，李丹，
申請(專利權)人：九江學院，
類型：發明
國別省市：
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