一種鋼基表面耐磨涂層的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及煤礦生產(chǎn)設(shè)備材料技術(shù)領(lǐng)域，具體屬于一種鋼基表面耐磨涂層的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]金屬材料是現(xiàn)代工業(yè)應(yīng)用最為廣泛的結(jié)構(gòu)材料。在使用過(guò)程中，金屬結(jié)構(gòu)件常常承受介質(zhì)顆粒的沖蝕磨損和腐蝕作用，如在火力發(fā)電廠(chǎng)、礦山和石油化工企業(yè)的用于傳輸泥漿、粉塵物料、腐蝕性氣體、液體的金屬管道、閥門(mén)和栗體及栗中易損部件等。磨損和腐蝕是降低材料壽命、增加生產(chǎn)成本的兩個(gè)重要原因。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)針對(duì)金屬構(gòu)件防腐耐磨處理主要為(I)超音速火焰噴涂碳化鎢陶瓷涂層:以煤油或丙烷作為燃料和氧氣通過(guò)小孔進(jìn)入燃燒室后混合燃燒，用超音速火焰使WC-Co-Cr合金粉末熔化加速，噴射至工件表面形成涂層的一種熱噴涂方法；(2)氧乙炔噴焊:在工件表面噴涂NiCrBS1、FeCrBSi或CoCrBSi等自熔性合金粉末，再以氧氣、乙炔為燃料對(duì)涂層加熱重熔。噴焊的溫度較高，改變了基體的硬度，破壞了基體組織，一般焊前需要預(yù)熱，焊后需做相應(yīng)的熱處理，生產(chǎn)效率低，不易批量生產(chǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供了一種鋼基表面耐磨涂層的制備方法，采用激光熔覆處理工藝，在鋼基涂層出防腐、耐磨、高結(jié)合強(qiáng)度、低能量損失的優(yōu)質(zhì)涂層，從而提高金屬構(gòu)件的使用性能和有效運(yùn)行壽命。
[0005]本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0006]—種鋼基表面耐磨涂層的制備方法，所述的方法包括激光熔覆的高能激光束將基材表層與添加到其上的熔覆材料一起加熱熔化并迅速冷凝，從而形成冶金結(jié)合良好的涂層；第一步，按照?qǐng)D紙將鋼基加工至規(guī)定尺寸，然后在該部件工作中的腐蝕、磨損面加工出預(yù)留噴涂凹槽；
[0007]第二步，采用凈化、粗化處理工藝對(duì)鋼基預(yù)留噴涂凹槽面噴涂位置進(jìn)行預(yù)處理；
[0008]第三步，熱噴涂處理將鋼基非晶態(tài)合金材料加熱到塑態(tài)或熔融態(tài)，再經(jīng)受壓縮空氣的加速，使受約束的顆粒束流沖擊到預(yù)留噴涂凹槽基體表面；采用激光熔覆工藝制備改性層時(shí)，增強(qiáng)相WC易于熔解，使熔覆層內(nèi)部彌散析出等軸蝶狀的鎢碳化物和鉻碳化物共晶化合物。
[0009]所述的鋼基為奧氏體不銹鋼體。
[0010]所述的涂層鎳基合金改性層，其中添加有稀土 Ce02。
[0011]與已有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下:
[0012]本發(fā)明采用激光熔覆處理工藝，在鋼基涂層出防腐、耐磨、高結(jié)合強(qiáng)度、低能量損失的優(yōu)質(zhì)涂層，從而提高金屬構(gòu)件的使用性能和有效運(yùn)行壽命。
【具體實(shí)施方式】
[0013]—種鋼基表面耐磨涂層的制備方法，所述的方法包括激光熔覆的高能激光束將基材表層與添加到其上的熔覆材料一起加熱熔化并迅速冷凝，從而形成冶金結(jié)合良好的涂層；第一步，按照?qǐng)D紙將鋼基加工至規(guī)定尺寸，然后在該部件工作中的腐蝕、磨損面加工出預(yù)留噴涂凹槽；第二步，采用凈化、粗化處理工藝對(duì)鋼基預(yù)留噴涂凹槽面噴涂位置進(jìn)行預(yù)處理；第三步，熱噴涂處理將鋼基非晶態(tài)合金材料加熱到塑態(tài)或熔融態(tài)，再經(jīng)受壓縮空氣的加速，使受約束的顆粒束流沖擊到預(yù)留噴涂凹槽基體表面；采用激光熔覆工藝制備改性層時(shí)，增強(qiáng)相WC易于熔解，使熔覆層內(nèi)部彌散析出等軸蝶狀的鎢碳化物和鉻碳化物共晶化合物；鋼基為奧氏體不銹鋼體；所述的涂層鎳基合金改性層，其中添加有稀土 Ce02。
[0014]激光熔覆層具有更致密細(xì)小的組織，因此其硬度和耐磨性均優(yōu)于等離子堆焊層，Ν?60合金熔覆層平均硬度為1157HV，而等離子堆焊層為898HV，熔覆層相對(duì)耐磨性最高約為等離子堆焊層的13倍。稀土 Ce02的添加提高了改性層的耐磨性，激光熔覆層的相對(duì)耐磨性約為未添加Ce02熔覆層的3倍。
[0015]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種鋼基表面耐磨涂層的制備方法，其特征在于:所述的方法包括激光熔覆的高能激光束將基材表層與添加到其上的恪覆材料一起加熱恪化并迅速冷凝，從而形成冶金結(jié)合良好的涂層；第一步，按照?qǐng)D紙將鋼基加工至規(guī)定尺寸，然后在該部件工作中的腐蝕、磨損面加工出預(yù)留噴涂凹槽； 第二步，采用凈化、粗化處理工藝對(duì)鋼基預(yù)留噴涂凹槽面噴涂位置進(jìn)行預(yù)處理； 第三步，熱噴涂處理將鋼基非晶態(tài)合金材料加熱到塑態(tài)或熔融態(tài)，再經(jīng)受壓縮空氣的加速，使受約束的顆粒束流沖擊到預(yù)留噴涂凹槽基體表面。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋼基表面耐磨涂層的制備方法，其特征在于:所述的鋼基為奧氏體不銹鋼體。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋼基表面耐磨涂層的制備方法，其特征在于:所述的涂層鎳基合金改性層，其中添加有稀土 Ce02。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種鋼基表面耐磨涂層的制備方法，所述的方法包括激光熔覆的高能激光束將基材表層與添加到其上的熔覆材料一起加熱熔化并迅速冷凝，從而形成冶金結(jié)合良好的涂層。采用激光熔覆工藝制備改性層時(shí)，增強(qiáng)相WC易于熔解，使熔覆層內(nèi)部彌散析出等軸蝶狀的鎢碳化物和鉻碳化物共晶化合物。本發(fā)明采用激光熔覆處理工藝，在鋼基涂層出防腐、耐磨、高結(jié)合強(qiáng)度、低能量損失的優(yōu)質(zhì)涂層，從而提高金屬構(gòu)件的使用性能和有效運(yùn)行壽命。
【IPC分類(lèi)】C23C24/10
【公開(kāi)號(hào)】CN105177567
【申請(qǐng)?zhí)枴?br>【發(fā)明人】洪星
【申請(qǐng)人】安慶市靈寶機(jī)械有限責(zé)任公司
【公開(kāi)日】2015年12月23日
【申請(qǐng)日】2015年9月24日