[发明专利]一种TiB2

说明书

发明属于金属基复合材料表面涂层激光加工领域，涉及一种TiB₂/Fe₆₄Ni₃₆复合涂层的其制备方法。该TiB₂/Fe₆₄Ni₃₆复合涂层的其制备方法包括如下步骤：(1)筛选出合适粒径尺寸的Fe、Ni、Ti和Fe‑B粉末，并按比例混合均匀，获得混合粉末；(2)将步骤(1)所述混合粉末在球磨机中低速球磨1h～3h后，将混合粉末放置于恒温干燥箱中烘干；(3)利用同轴送粉装置将步骤(2)干燥后的混合粉末输送至激光作用区的基板表面，在氩气保护氛围下，使用激光光源将混合粉末熔化并沉积在基板表面，制备所述的TiB₂/Fe₆₄Ni₃₆复合涂层。本发明提供一种操作便捷、成本低廉、自动化程度高的方法。

技术领域

本发明属于金属基复合材料表面涂层激光加工领域，涉及一种TiB₂/Fe₆₄Ni₃₆复合涂层的其制备方法。

背景技术

激光沉积技术可以制备处良好冶金结合的高性能涂层。具有涂层厚度可控、激光变形程度等。但是由于激光沉积工艺的急热急冷特性，导致涂层内部存在较大的残余内应力，使激光沉积涂层产生裂纹，限制了激光沉积技术的应用。

因瓦合金具有极低热膨胀系数的特点，将其引入激光沉积制备工艺中，可以有效抑制由于残余应力导致的裂纹。而因瓦合金的硬度较低，耐磨性能较差，难以满足高速列车制动系统、铁路岔道等表面性能要求较高的结构部件使用要求，因此，研究因瓦合金的强化具有极大的应用前景。

在激光沉积制备因瓦合金时，通过原位自生陶瓷增强相的方式增强因瓦合金，可以在维持因瓦效应的前提下，提高因瓦合金的硬度和耐磨性能，制备出性能优越的因瓦基复合涂层。

发明内容

针对现有技术上述存在的问题和缺陷，本发明提供一种操作便捷、成本低廉、自动化程度高的方法：利用激光沉积技术直接将混合粉末融化并沉积在现有金属材料表面而形成TiB₂/Fe₆₄Ni₃₆复合涂层，通过改变Ti/B的原子配比，在 Fe₆₄Ni₃₆复合涂层中制备出TiB₂增强颗粒。

一种TiB₂/Fe₆₄Ni₃₆复合涂层的其制备方法，包括如下步骤：

(1)筛选出合适粒径尺寸的Fe、Ni、Ti和Fe-B粉末，并按比例混合均匀，获得混合粉末；

(2)将步骤(1)所述混合粉末在球磨机中低速球磨1h～3h后，将混合粉末放置于恒温干燥箱中烘干；

(3)利用同轴送粉装置将步骤(2)干燥后的混合粉末输送至激光作用区的基板表面，在氩气保护氛围下，使用激光光源将混合粉末熔化并沉积在基板表面，制备所述的TiB₂/Fe₆₄Ni₃₆复合涂层。

进一步地，当添加合适的Ti/B比例时，可得到以TiB₂为增强相的复合涂层。

进一步地，TiB₂/Fe₆₄Ni₃₆复合涂层由如下质量百分比的各元素粉末通过激光技术直接沉积制得：Fe/Ni为64：36，B元素的质量百分含量为3％。

进一步地，Ti/B的原子百分比为0.25～1。

进一步地，各粉末形状为球型，其粒度范围为140～300目。

进一步地，步骤(2)中所述球磨时间为2小时，球磨转速为200r/min，所述混合粉末恒温干燥温度为50℃。