[发明专利]一种高强耐磨抗冲击与高附着力涂层材料及其制备方法

权利要求书

1.一种高强耐磨抗冲击与高附着力涂层材料，其特征在于，按重量百分比计，由CoCrMnFeWMoC合金粉76-90％；NiCu增韧粉5-20％；WC包覆的碳纳米管增强粉0.5-5％；TiSnZrCu非晶粉2-10％；CaF₂或WS₂润滑粉1-5％组成；

所述CoCrMnFeWMoC合金粉中，各个元素的摩尔比为Co：10-25％；Cr：5-25％；

Mn：5-25％；Fe：5-25％；W：3-25％；Mo：2-10％；C：0.5-3％；

NiCu增韧粉中各个元素的摩尔比为Ni：50-80％；Cu：20-50％；

TiSnZrCu非晶粉中各组元含量为：Ti：40-60％；Zr：3-10％；Cu：30-50％；Sn：2-6％；

WC包覆的碳纳米管增强粉中WC含量0.2-3％，其余为碳纳米管；

WC包覆的碳纳米管增强相粉体制备方法为，WC粉与碳纳米管混合，采用无压放电等离子烧结法，使WC在碳纳米管表面扩散，制备出WC包覆碳纳米管；

上述高强耐磨抗冲击与高附着力涂层材料的制备方法，包括如下步骤：

1)混合：将CoCrMnFeWMoC合金粉、NiCu增韧粉、WC包覆的碳纳米管增强粉、TiSnZrCu非晶粉、CaF₂或WS₂润滑粉球磨混合，得到复合粉体，置于激光送粉器中；

2)：激光送粉器与电磁感应器连接一体，首先同时施加激光头与电磁感器，然后施加喷丸；激光头、感应器、喷丸头位于同一水平线，同时移动；

3)：首先采用电磁感应对基体预热，然后用激光将合金粉末在高铁轴类零件表面熔化，熔化温度达到零件的熔化温度，使涂层与零件界面同时熔化；同时，采用电磁感应对涂层/零件熔化熔池进行搅动，使得涂层与界面相互穿插渗透，形成模糊界面，大大提高界面结合强度；另外，电磁感应还可对熔池保温，降低热应力，防止开裂；高温喷丸可使材料达到细晶甚至纳米晶组织，性能进一步提升。

2.根据权利要求1所述的一种高强耐磨抗冲击与高附着力涂层材料，其特征在于，所述涂层材料采用球磨混合制得。

3.根据权利要求1所述的一种高强耐磨抗冲击与高附着力涂层材料，其特征在于，其中激光送粉器为YAG、光纤或半导体激光器。

4.根据权利要求1所述的一种高强耐磨抗冲击与高附着力涂层材料，其特征在于，所述步骤2)中，激光功率500-2000W，扫描速度5-50mm/s，频率100-800Hz，喷丸粒度5-50目。