激光熔覆制备高硼抗磨合金方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102912240A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102912240A(43)申请公布日2013.02.06(21)申请号201210414826.3(22)申请日2012.10.25(71)申请人北京工业大学地址100124北京市朝阳区平乐园100号(72)发明人符寒光蒋志强李庆棠刘建伟魏永强雷永平马胜强(74)专利代理机构北京思海天达知识产权代理有限公司11203代理人张慧(51)Int.Cl.C22C38/32(2006.01)C22C33/06(2006.01)B22F9/04(2006.01)C23C24/10(2006.01)权利要求书权利要求书11页页说明书说明书55页页(54)发明名称激光熔覆制备高硼抗磨合金方法(57)摘要一种激光熔覆制备高硼抗磨合金方法，属于表面处理技术领域。先用质量分数32~35%的硼铁、15~18%的高碳铬铁、49~52%的Q235废钢和0.6~0.8%的金属铝，在电炉内混合加热熔化，经铸造凝固、破碎和球磨后，得到50~80μm的Fe-B-Cr粉料。然后将质量分数分别为86.5~88.0%的Fe-B-Cr粉料，1.8~2.4%的B4C粉、0.25~0.40%的稀土镁合金粉、0.6~0.9%的镍粉、0.65~0.90%的硅钡钙合金粉和7.8~9.2%的纯铁粉混合均匀后，利用光纤激光器，采用同步送粉法，在钢板表面进行激光熔覆处理，获得表面无裂纹、夹杂和气孔以及表面平整的高硼抗磨合金激光熔覆层。CN10294ACN102912240A权利要求书1/1页1.激光熔覆制备高硼抗磨合金方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）、先用质量分数32~35%的硼铁、15~18%的高碳铬铁、49~52%的Q235废钢和0.6~0.8%的金属铝，在电炉内混合加热熔化，然后浇注成尺寸为（60~80mm）×（60~80mm）×（100~120mm）的Fe-B-Cr块料，并将上述Fe-B-Cr块料依次在破碎机和球磨机里，经破碎和球磨后，得到50~80μm的Fe-B-Cr粉料；（2）、然后将质量分数分别为86.5~88.0%的步骤（1）制备的Fe-B-Cr粉料，1.8~2.4%的B4C粉、0.25~0.40%的稀土镁合金粉、0.6~0.9%的镍粉、0.65~0.90%的硅钡钙合金粉和7.8~9.2%的纯铁粉混合均匀后，利用光纤激光器，采用同步送粉法，在中、低碳钢板表面进行激光熔覆处理；送粉速度为20~25g/min，激光功率为3.0~4.5KW，扫描速度为8~10mm/s，熔覆层数为3~5层，最后获得表面无裂纹、无夹杂和无气孔以及表面平整的高硼抗磨合金激光熔覆层；硼铁的化学组成质量分数%：19~21B,<0.5C,<2.0Si,<0.03S,<0.1P，Fe余量；高碳铬铁的化学组成质量分数%：60~65Cr，6.8~7.5C，≤3.0Si,≤0.05S，≤0.06P，Fe余量；Q235废钢的化学组成质量分数%：0.14~0.22C，0.30~0.65Mn，Si≤0.30，S≤0.050，P≤0.045，Fe余量；稀土镁合金的化学组成质量分数%：8.0~10.0RE,Ce/RE≥46,8.0~10.0Mg,1.0~3.0Ca,≤44.0Si,≤2.0Mn,≤1.0Ti,≤1.2MgO,Fe余量；硅钡钙合金的化学组成质量分数%：45.0~50.0Si,15.0~18.0Ba,10.0～13.0Ca,C<0.40,P<0.05,S<0.05,Fe余量。2.按照权利要求1的方法制备得到的高硼抗磨合金。2CN102912240A说明书1/5页激光熔覆制备高硼抗磨合金方法技术领域[0001]本发明涉及一种高硼合金制备方法，特别涉及一种激光熔覆制备高硼抗磨合金方法，属于表面处理技术领域。背景技术[0002]高硼抗磨合金具有优异的耐磨性，在耐磨材料领域获得了广泛应用。中国发明专利CN101240404公开了一种高碳高硼耐磨合金及其制备方法。高碳高硼耐磨合金的主要成分为：C：1.0-1.8％，B：3.8-6.5％，Mo：0.3-0.8％，Ni：0.3-1.0％，Cr：0.3-2.0％，Mn：0.5-1.0％，Si：0.5-1.0％，S＜0.05％，P＜0.05％，余量为铁。制备工艺：用中频熔炼炉将配好的材料按顺序熔化，先将除硼铁以外的材料加入炉中熔化，然后加入Al(0.1-0.3％)脱氧，然后再按成分配比加入硼铁熔化；预先在浇包中放入占合金液重量0.2-0.8％的变质剂，对合金液进行变质处理，然后出炉浇注，出炉温度1540-1600℃，浇注温度1420-1480℃；冷却形成铸件后热处理工艺为：淬火900-1100℃(水淬或油淬)，然后200-550℃空冷回火。该发明具有耐磨性好，成本