[发明专利]激光熔覆制备高硼抗磨合金方法

说明书

技术领域

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

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，成本低，生产工艺简单，可大量推广应用于各种耐磨件。中国发明专利CN1624180还公开了高硼铸造铁基耐磨合金及其热处理方法，其化学成分是(重量％)：0.15～0.70C，0.3～1.9B，0.3～0.8Cr，0.4～0.8Si，0.6～1.3Mn，0.05～0.20Ce，0.02～0.10La，0.005～0.018Ca，0.04～0.18K，0.08～0.25Al，S＜0.04，P＜0.04，其余为Fe；它的热处理方法是：珠光体化预处理、淬火和回火，珠光体化预处理加热温度760～820℃，炉冷至小于500℃后炉冷或空冷；淬火加热温度为960～1050℃，随后以冷却速度不小于5℃/min快速冷却，回火加热温度为180～400℃，随后炉冷或空冷；该发明的优点是大幅度提高了合金耐磨性、大幅度减少了铬合金加入量、生产成本显著降低、生产工艺简单、设备通用性强、其综合性能优于常用的高锰钢、高铬铸铁和低合金钢，具有极高的性能价格比。中国发明专利CN100999803还公开了一种高硼耐磨铸钢及其制备方法，其化学成分及其重量百分比为：C：0.10％～0.50％；B：0.8％～5.0％；Cu：0.3％～0.6％；Mn：0.8％～2.0％；Cr：1.0％～2.5％；Si＜1.5％；Ti：0.08％～0.20％；Ce：0.04％～0.12％；Mg：0.02％～0.18％；N：0.06％～0.18％；S＜0.05％；P＜0.05％；余量为Fe和不可避免的微量杂质。其制备方法采用电炉熔炼，钢水熔清后加入锰铁和硼铁，然后加入铝脱氧，而后出炉。用钛铁、铈基稀土镁合金和含氮物质对钢水进行复合变质处理，经高温奥氏体化后快速冷却，随后进行低温回火消除应力。其生产工艺简单，不需添加贵重合金元素，生产成本低。使用该发明可显著提高设备作业率，降低破、磨备件成本，减轻工人劳动强度，具有很好的经济和社会效益。中国发明专利CN101851729A还公开了一种强韧耐磨高硼钢的制备方法，是首先对合金液进行变质处理，再在电磁搅拌下进行浇铸成型。该发明通过变质处理和在电磁搅拌下进行浇铸成型的复合处理，可以获得晶粒非常细化的组织，可将现有技术难以消除的晶界连续分布的Fe₂B共晶组织进一步击碎，使网状的Fe₂B相的连续分布被中断，Fe₂B相均匀弥散分布在基体中，从而实现了在材料硬度保持不变或略有提高的情况下，大大提高了材料的冲击韧性，制得了具有优异的强韧耐磨性的高硼Fe-B-C合金材料，成功地消除了高硼Fe-B-C合金所存在的“硼脆”现象。但是，铸造高硼抗磨合金材料存在硼化物粗大和脆性大，使用安全性差等不足。