[发明专利]一种用于锌锅辊轴套表面制备硬质强化层的激光熔覆粉末

说明书

本发明涉及激光熔覆领域，特别涉及一种用于锌锅辊轴套表面制备硬质强化层的激光熔覆粉末材料，该粉末材料为铁基粉末与金属陶瓷合金粉末的混合粉末，其中：铁基粉末，质量占比为50～80％，粒径为10～80μm；金属陶瓷合金粉末，质量占比为20～50％，粒径为10～80μm；铁基粉末和金属陶瓷合金粉末混合均匀。铁基粉末质量百分比组成为：0.01～0.2％C，15～20％Cr，2～6％Cu，0.1～2％Mn，0.01～0.5％Nb，2～6％Ni，0.2～1.5％Si，其余为Fe。金属陶瓷合金粉末质量百分比组成为：2～6％C，0～20％Co，余量W。该粉末材料适用于激光熔覆设备，包括传统激光熔覆设备以及高速激光熔覆设备，可制备高硬度激光熔覆层。

技术领域

本发明涉及激光熔覆领域，特别涉及一种用于锌锅辊轴套表面制备硬质强化层的激光熔覆粉末材料。

背景技术

锌锅辊轴套是带钢连续热镀锌生产的重要消耗件，受到熔融锌、铝的腐蚀磨损以及与衬套接触面的滑动磨损，进而导致其失效，直接影响了热镀锌产品的质量及生产效率。因此，锌锅辊轴套需要具有耐锌液的腐蚀、耐磨损、摩擦系数低的特点。普通材质的轴套普遍存在硬度低、易磨损等缺点，若直接采用耐磨耐熔融锌腐蚀的材料制备成轴套，成本较高昂。在轴套表面通过激光熔覆技术制备硬质强化层，是一种制备硬质耐磨轴套的高性价比的方法。

发明内容

针对目前锌锅辊轴套硬度低、易磨损的问题，本发明提供一种用于锌锅辊轴套表面制备硬质强化层的激光熔覆粉末材料，可降低硬质耐磨轴套的制造成本。

本发明所涉及的用于锌锅辊轴套表面制备硬质强化层的激光熔覆粉末材料，其组成包括：铁基粉末，粒径为10～80μm；金属陶瓷合金粉末，粒径为10～80μm。铁基粉末和金属陶瓷合金粉末混合均匀。

用于锌锅辊轴套表面制备硬质强化层的激光熔覆粉末材料为铁基粉末与金属陶瓷合金粉末的混合粉，其中，铁基粉末质量占比为50～80％，金属陶瓷合金粉末质量占比为20～50％。

铁基粉末主要组成元素的质量百分比为：0.01～0.2％C，15～20％Cr，2～6％Cu，0.1～2％Mn，0.01～0.5％Nb，2～6％Ni，0.2～1.5％Si，其余为Fe；金属陶瓷合金粉末主要组成元素的质量百分比为：2～6％C，0～20％Co，余量W。

铁基粉末与金属陶瓷合金粉末的混匀方法为机械混合法，使用混粉机，配合筛粉设备制备均匀的混合粉末。

采用铁基和金属陶瓷混合粉末在轴套表面的制备激光熔覆层，熔覆层与轴套基体发生冶金结合，且高硬度的陶瓷相均匀分布于熔覆层中，提高轴套表面硬度和耐磨性，从而延长了轴套使用寿命。该粉末材料适用于激光熔覆设备，包括传统激光熔覆设备以及高速激光熔覆设备，可制备高硬度激光熔覆层。

具体实施方式

(实施例1)

铁基粉末主要组成元素的质量百分比为：0.02％C，16.5％Cr，4％Cu，0.5％Mn，0.3％Nb，4.57％Ni，0.46％Si，余量Fe，粉末粒径为20～55μm；金属陶瓷粉末主要组成元素质量百分比为：4％C，11％Co，余量W，得到粒径为15～45μm。用三维混粉机将两种原料粉混合均匀，其中铁基粉末质量占比为60％，金属陶瓷合金粉末质量占比为40％。

将混合好的粉末熔覆在316L不锈钢轴套表面，并对其涂层进行显微硬度测试。

(实施例2)

铁基粉末主要组成元素的质量百分比为：0.02％C，16.5％Cr，4％Cu，0.5％Mn，0.3％Nb，4.57％Ni，0.46％Si，余量Fe，粉末粒径为20～55μm；金属陶瓷粉末主要组成元素的质量百分比为：4％C，11％Co，余量W，粉末粒径为15～45μm。用三维混粉机将两种原料粉混合均匀，其中铁基粉末质量占比为50％，金属陶瓷合金粉末质量占比为50％。