[发明专利]利用激光熔覆技术制备Ni3Al/Cr3C2复合涂层的方法

权利要求书

1.一种利用激光熔覆技术制备重载柴油发动机用Ni₃Al/Cr₃C₂复合涂层的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

对钢铁材料的表面进行预处理，以去除附着在钢铁材料的表面的油污和杂质；

将Cr₃C₂粉末添加到Ni₃Al粉末中并混匀，得到Ni₃Al与Cr₃C₂的混合物，其中，所述混合物中Cr₃C₂的含量为10wt％～50wt％；

利用激光熔覆技术将混合物熔覆在钢铁材料的表面，以使混合物在钢铁材料的表面形成Ni₃Al/Cr₃C₂复合涂层，

其中，在钢铁材料的表面形成的Ni₃Al/Cr₃C₂复合涂层中，具有主要为原位自生的铬的碳化物的硬质颗粒相，所述铬的碳化物呈粒状或层片状均匀分布在Ni₃Al/Cr₃C₂复合涂层中，

其中，Ni₃Al粉末的化学组成为：8.0wt％～13.0wt％的Al、9.0wt％～13.0wt％的Fe、0.3wt％～0.9wt％的Mn、0.4wt％～0.7wt％的Ti和0.1wt％～0.5wt％的B，余量为Ni和不可避免的杂质。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，Ni₃Al粉末和Cr₃C₂粉末中的每种粉末的粒径范围为45μm～150μm。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，激光熔覆技术的技术参数如下：激光熔覆功率为1200W～3000W，扫描速度为0.18m/min～0.60m/min，激光束为圆形光斑或矩形光斑，激光熔覆保护气体为氩气，气体流量为15L/min-30L/min，

其中，当激光束为圆形光斑时，圆形光斑的直径为2mm～5mm；当激光束为矩形光斑时，矩形光斑的长度为5mm～20mm，宽度为1mm～10mm。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，利用激光熔覆技术将混合物熔覆在钢铁材料的表面的步骤包括：将所述混合物预置于钢铁材料的表面以形成预置层，然后利用激光熔覆技术将预置层熔覆在钢铁材料的表面，从而在钢铁材料的表面形成Ni₃Al/Cr₃C₂复合涂层。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，利用激光熔覆技术将混合物熔覆在钢铁材料的表面的步骤包括：向钢铁材料的表面提供混合物并同时对钢铁材料的表面进行激光扫描，从而在钢铁材料的表面形成Ni₃Al/Cr₃C₂复合涂层，

其中，采用同轴送粉或旁轴送粉的方式向钢铁材料的表面提供混合物并同时对钢铁材料的表面进行激光扫描，同轴送粉或旁轴送粉的送粉量为5g/min～35g/min。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，激光熔覆技术使用的激光为光纤激光、CO₂激光、Nd:YAG激光或半导体激光。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在钢铁材料的表面形成的Ni₃Al/Cr₃C₂复合涂层的厚度为0.5mm～2.0mm，平均硬度不小于500HV。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，钢铁材料为碳钢、合金钢、耐热不锈钢和铸铁中的一种。