[发明专利]一种304不锈钢表面激光熔覆的TRIP钢涂层及熔覆方法

说明书

本发明公开了一种304不锈钢表面激光熔覆的TRIP钢涂层及熔覆方法，由Fe、Mn、Si、P、Al、V、Ti和C单质粉末混合组成，其中按重量份计，包括：Fe：67‑81份、Mn：10‑14份、Si：8‑12份、P：0.1‑1份、Al：1‑3份、V：0.1‑1份、Ti：0.1‑1份和C：0.1‑1份。方法是先将所述涂层的各组分按配比混合，然后进行干磨，干磨后烘干，得合金粉末；将304不锈钢基材表面氧化皮磨掉，用酒精清洗表面，然后干燥，将合金粉末预置在清洗后的304不锈钢基材表面，利用激光球化法对合金粉末进行球化处理，得球化的合金粉末；最后利用同步送粉法对球化的合金粉末进行激光熔覆即可。本发明具有力学性能好，硬度、耐磨性、耐腐蚀性好，接触疲劳强度高，涂层裂纹少的特点。

技术领域

本发明涉及一种不锈钢表面涂层及制备方法，特别是一种304不锈钢表面激光熔覆的涂层及熔覆方法。

背景技术

304不锈钢作为传统的奥氏体不锈钢，具有良好的耐蚀性以及低温强度和耐热性等性能，同时其弯曲、抗压等热加工性好且经济廉价等特点而被广泛应用于船舶、机械工业生产与生活应用中。但304不锈钢也存在一定的不足，在特定条件下易发生点蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀开裂，同时其因碳含量偏低而塑性高、表面硬度比较低而使在实际应用中常发生疲劳破坏。故需开发提升304不锈钢耐磨性的涂层，用于修复或强化304不锈钢，同时也可创造出很高的经济效益。

TRIP钢是指由钢组织中逐步进行的马氏体相变过程导致的塑性升高的超高强度钢，又称相变诱导塑性钢。传统的TRIP钢主要由Fe、Mn、Si、P、Al、V、Ti、Mo、Nb、Ni、S和C等元素进行搭配组合而成，通常是直接加工形成钢材，而将TRIP钢制成涂层材料还未见报道。

即便TRIP钢具有非常好的性能，但是，现目前很难将其作为合金涂层进行应用，主要原因是合金涂层在制备的过程中，基材和涂层的元素会相互稀释，造成合金元素的配比发生变化，从而改变涂层的性能；另外，就是在制备过程中，涂层元素的烧损也是影响涂层性能的关键因素。因此，在传统的TRIP钢的基础上，如何调整其配比和加工工艺，使其在涂层制备之后，还具有同样的性能，非常重要。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种304不锈钢表面激光熔覆的涂层及熔覆方法。本发明具有力学性能好，硬度、耐磨性、耐腐蚀性好，接触疲劳强度高，涂层裂纹少的特点。

本发明的技术方案：一种304不锈钢表面激光熔覆的TRIP钢涂层，由Fe、Mn、Si、P、Al、V、Ti和C单质粉末混合组成，其中按重量份计，包括：Fe：67-81份、Mn：10-14份、Si：8-12份、P：0.1-1份、Al：1-3份、V：0.1-1份、Ti：0.1-1份和C：0.1-1份。

前述的304不锈钢表面激光熔覆的TRIP钢涂层，所述涂层按重量份计，包括：Fe：71-77份、Mn：11-13份、Si：9-11份、P：0.3-0.7份、Al：1.5-2.5份、V：0.3-0.7份、Ti：0.3-0.7份和C：0.3-0.7份。

前述的304不锈钢表面激光熔覆的TRIP钢涂层，所述涂层按重量份计，包括：Fe：74份、Mn：12份、Si：10份、P：0.5份、Al：2份、V：0.5份、Ti：0.5份和C：0.5份。

前述的304不锈钢表面激光熔覆的TRIP钢涂层，所述Fe、Mn、Si、P、Al、V、Ti和C单质粉末的纯度均大于99.7%。

前述的304不锈钢表面激光熔覆的TRIP钢涂层，所述Fe、Mn、Si、P、Al、V、Ti和C单质粉末的粒度为140-280目。