一种钢基表面耐磨涂层的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及煤矿生产设备材料技术领域，具体属于一种钢基表面耐磨涂层的制备方法。
【背景技术】
[0002]金属材料是现代工业应用最为广泛的结构材料。在使用过程中，金属结构件常常承受介质颗粒的冲蚀磨损和腐蚀作用，如在火力发电厂、矿山和石油化工企业的用于传输泥浆、粉尘物料、腐蚀性气体、液体的金属管道、阀门和栗体及栗中易损部件等。磨损和腐蚀是降低材料寿命、增加生产成本的两个重要原因。
[0003]现有技术针对金属构件防腐耐磨处理主要为(I)超音速火焰喷涂碳化钨陶瓷涂层:以煤油或丙烷作为燃料和氧气通过小孔进入燃烧室后混合燃烧，用超音速火焰使WC-Co-Cr合金粉末熔化加速，喷射至工件表面形成涂层的一种热喷涂方法；(2)氧乙炔喷焊:在工件表面喷涂NiCrBS1、FeCrBSi或CoCrBSi等自熔性合金粉末，再以氧气、乙炔为燃料对涂层加热重熔。喷焊的温度较高，改变了基体的硬度，破坏了基体组织，一般焊前需要预热，焊后需做相应的热处理，生产效率低，不易批量生产。
【发明内容】
[0004]针对上述问题，本发明的目的是提供了一种钢基表面耐磨涂层的制备方法，采用激光熔覆处理工艺，在钢基涂层出防腐、耐磨、高结合强度、低能量损失的优质涂层，从而提高金属构件的使用性能和有效运行寿命。
[0005]本发明采用的技术方案如下:
[0006]—种钢基表面耐磨涂层的制备方法，所述的方法包括激光熔覆的高能激光束将基材表层与添加到其上的熔覆材料一起加热熔化并迅速冷凝，从而形成冶金结合良好的涂层；第一步，按照图纸将钢基加工至规定尺寸，然后在该部件工作中的腐蚀、磨损面加工出预留喷涂凹槽；
[0007]第二步，采用净化、粗化处理工艺对钢基预留喷涂凹槽面喷涂位置进行预处理；
[0008]第三步，热喷涂处理将钢基非晶态合金材料加热到塑态或熔融态，再经受压缩空气的加速，使受约束的颗粒束流冲击到预留喷涂凹槽基体表面；采用激光熔覆工艺制备改性层时，增强相WC易于熔解，使熔覆层内部弥散析出等轴蝶状的钨碳化物和铬碳化物共晶化合物。
[0009]所述的钢基为奥氏体不锈钢体。
[0010]所述的涂层镍基合金改性层，其中添加有稀土 Ce02。
[0011]与已有技术相比，本发明的有益效果如下:
[0012]本发明采用激光熔覆处理工艺，在钢基涂层出防腐、耐磨、高结合强度、低能量损失的优质涂层，从而提高金属构件的使用性能和有效运行寿命。
【具体实施方式】
[0013]—种钢基表面耐磨涂层的制备方法，所述的方法包括激光熔覆的高能激光束将基材表层与添加到其上的熔覆材料一起加热熔化并迅速冷凝，从而形成冶金结合良好的涂层；第一步，按照图纸将钢基加工至规定尺寸，然后在该部件工作中的腐蚀、磨损面加工出预留喷涂凹槽；第二步，采用净化、粗化处理工艺对钢基预留喷涂凹槽面喷涂位置进行预处理；第三步，热喷涂处理将钢基非晶态合金材料加热到塑态或熔融态，再经受压缩空气的加速，使受约束的颗粒束流冲击到预留喷涂凹槽基体表面；采用激光熔覆工艺制备改性层时，增强相WC易于熔解，使熔覆层内部弥散析出等轴蝶状的钨碳化物和铬碳化物共晶化合物；钢基为奥氏体不锈钢体；所述的涂层镍基合金改性层，其中添加有稀土 Ce02。
[0014]激光熔覆层具有更致密细小的组织，因此其硬度和耐磨性均优于等离子堆焊层，Ν?60合金熔覆层平均硬度为1157HV，而等离子堆焊层为898HV，熔覆层相对耐磨性最高约为等离子堆焊层的13倍。稀土 Ce02的添加提高了改性层的耐磨性，激光熔覆层的相对耐磨性约为未添加Ce02熔覆层的3倍。
[0015]以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【主权项】
1.一种钢基表面耐磨涂层的制备方法，其特征在于:所述的方法包括激光熔覆的高能激光束将基材表层与添加到其上的恪覆材料一起加热恪化并迅速冷凝，从而形成冶金结合良好的涂层；第一步，按照图纸将钢基加工至规定尺寸，然后在该部件工作中的腐蚀、磨损面加工出预留喷涂凹槽； 第二步，采用净化、粗化处理工艺对钢基预留喷涂凹槽面喷涂位置进行预处理； 第三步，热喷涂处理将钢基非晶态合金材料加热到塑态或熔融态，再经受压缩空气的加速，使受约束的颗粒束流冲击到预留喷涂凹槽基体表面。2.根据权利要求1所述的一种钢基表面耐磨涂层的制备方法，其特征在于:所述的钢基为奥氏体不锈钢体。3.根据权利要求1所述的一种钢基表面耐磨涂层的制备方法，其特征在于:所述的涂层镍基合金改性层，其中添加有稀土 Ce02。
【专利摘要】本发明公开了一种钢基表面耐磨涂层的制备方法，所述的方法包括激光熔覆的高能激光束将基材表层与添加到其上的熔覆材料一起加热熔化并迅速冷凝，从而形成冶金结合良好的涂层。采用激光熔覆工艺制备改性层时，增强相WC易于熔解，使熔覆层内部弥散析出等轴蝶状的钨碳化物和铬碳化物共晶化合物。本发明采用激光熔覆处理工艺，在钢基涂层出防腐、耐磨、高结合强度、低能量损失的优质涂层，从而提高金属构件的使用性能和有效运行寿命。
【IPC分类】C23C24/10
【公开号】CN105177567
【申请号】
【发明人】洪星
【申请人】安庆市灵宝机械有限责任公司
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年9月24日