[发明专利]一种激光增材制造用低碳高铬合金钢粉末及制备方法

权利要求书

1.一种激光增材制造用低碳高铬合金钢粉末，其特征在于，按照质量百分比由以下成分组成：C：0.15～0.17％、Cr：12.0～14.0％、Si：0.5～0.6％、Mo：0.45～0.55％、Mn：1.0～1.1％、V：0.5～0.65％、Y：0.5～2.0％、N：0.002～0.009％、H：0.003～0.01％、O：0.015～0.025％，余量为Fe。

2.根据权利要求1所述的激光增材制造用低碳高铬合金钢粉末，其特征在于，所述的低碳高铬合金钢粉末为球形，其球形度超过98％，空心球率不超过2％，粉末氧含量在0.025％以下，粒径分布为1～180μm，松装密度为4.75～4.81/cm³，流动性为18.53～19.58s/50g。

3.权利要求1或2所述的激光增材制造用低碳高铬合金钢粉末的制备方法，包括以下步骤：将低碳高铬母合金加工成圆柱形合金锭后放入熔炼坩埚中进行加热，熔炼温度达到熔融合金液过热度在100～150℃时，保证雾化氩气汇集在导液管出口端尖端，快速提升氧化铝陶瓷杆，合金液滴通过流入雾化室，冷却后对合金粉末进行收集。

4.权利要求1或2所述的激光增材制造用低碳高铬合金钢粉末的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，粉末与基体材料的预处理

将54～180μm的激光增材制造用低碳高铬合金钢粉末，在80～100℃下烘干3～5h，放入送粉器待用；

基板材料为Q235钢板，将基板打磨、清洗后待用；

步骤二，激光增材制造

在采用激光增材制造机自带的编程软件设置打印体的形状及打印路径，在基板上，通过激光增材制造打印，制备出沉积态的低碳高铬合金钢；其中，所述激光增材制造打印的工艺参数为：激光功率2100W～2200W，扫描速度5～7mm/s，送粉量5～7g/min，送粉气流量2.5～4L/min，搭接率20％～40％，Z轴提升量0.2～0.6mm，层间冷却时间0.5～3.0min，整个打印过程通惰性气体保护高温熔池。

5.根据权利要求4所述的使用方法，其特征在于，在步骤二中所述的打印路径为单层平行往复扫描。

6.根据权利要求4所述的使用方法，其特征在于，所述惰性气体为氩气。

7.根据权利要求4所述的使用方法，其特征在于，所述的沉积态的低碳高铬合金钢的组织为沿沉积高度方向生长贯穿多层熔覆层的毫米级柱状晶，由Fe-Cr-Mn固溶体和少量的M₇C₃、M₃C₂及Y₂O₃构成。

8.根据权利要求4所述的使用方法，其特征在于，所述的沉积态低碳高铬合金钢的硬度为346HV～350HV，抗拉强度797MPa～890MPa，屈服强度σ0.2为340Mp～704Mpa，延伸率为12.5％～17.5％，室温拉伸断口形貌包含大量韧窝，呈韧性断裂。