[发明专利]微纳米硅化物颗粒增强激光熔覆合金粉末及其制备方法

摘要

本发明为一微纳米种硅化物颗粒增强激光熔覆合金粉末及其制备方法，其特征在于：微纳米硅化物颗粒增强激光熔覆合金粉末由基体合金粉末与微纳米硅化物颗粒和粘结剂所组成，其配比为：50～98％基体合金粉末，1～45％的微纳米SiC或微纳米Si3N4、微纳米MoSi2、微纳米CoSi2其中之一或二种以上的微纳米组合混合体粉末。其制备工艺步骤是：基体合金粉末制备→添加微纳米硅化物颗粒→添加粘结剂→搅拌球磨→组合粉末→干燥→破碎→筛分。本发明的激光熔覆用合金粉末既有较高的硬度、韧性，又具有优异的耐磨性和耐蚀性，特别适用于适用于激光熔覆高冲击、高耐磨工况零部件。而且能够有效的防止在贮存、运输和使用过程中由于各组元比重相差悬殊而产生偏析。

主权项

一种微纳米硅化物颗粒增强激光熔覆合金粉末及其制备方法，其特征在于：微纳米硅化物颗粒增强激光熔覆合金粉末由基体合金粉末与微纳米硅化物颗粒和粘结剂所组成，其配比为：50～98％基体合金粉末，1～45％的微纳米SiC或微纳米Si3N4、微纳米MoSi2、微纳米CoSi2其中之一或二种以上的微纳米组合混合体粉末，1～5％的粘结剂制备成组合粉末；其中基体合金的化学成分及其质量百分比为；0.3～0.6％C、2.0～3.5％Si、2～4％B、18～28％Cr、8～11％Cu、6～8％W、5～8％Mo、<15％Fe、0.1～1.2％MgO，0.2～2％CaF2，CeO2、Y3O2、La2O3其中之一或二种以上的组合≤0.9％、Ni余量和不可避免的杂质元素；其制备工艺步骤是：基体合金粉末制备→添加微纳米硅化物颗粒→添加粘结剂→搅拌球磨→组合粉末→干燥→破碎→筛分；具体工艺步骤如下：(1)基体合金制备基体合金粉末制备的工艺流程为：配料→熔炼→雾化→干燥→筛分；配料：原料为纯镍、石墨粉、FeCr、FeB、FeSi、Cu、W、Mo、CeO2、Y3O2、La2O3；熔炼：将上述配制好的原料在真空感应炉或中频感应炉中进行熔炼，熔化温度约为1250℃‑1350℃，控制碳含量达到要求，炉前调整成分合格后，出炉温度1200～1280℃；雾化：采用惰性气或高压水雾化，雾化孔径5～10mm，雾化压力，10～14MPa；干燥：所用设备是远红外烘干机，烘干温度为220℃～280℃；筛分：由筛粉机筛出粒度范围为+150目～‑350目的粉末作为成品粉；(2)添加微纳米硅化物颗粒选取粒度范围为+150目～‑400目的市售微纳米SiC或微纳米Si3N4、微纳米MoSi2、微纳米CoSi2其中之一或二种以上的微纳米组合混合体粉末作为增强硬质颗粒；(3)添加粘结剂采用热固型的酚醛树脂、环氧树脂或水玻璃做粘结剂，加入环己酮或甲醇溶剂，使其溶解成树脂溶液；(4)搅拌球磨将制备好的基体合金粉末和微纳米SiC或微纳米Si3N4、微纳米MoSi2、微纳米CoSi2其中之一或二种以上的微纳米组合混合体粉末和粘结剂按照所需的比例进行配置后，倒入搅拌球磨机中，将所需剂量的树脂溶解于环己酮或甲醇溶剂使其溶解成树脂溶液；搅拌均匀后倒入球磨机内所需处理的混合粉中，将球体直径10～20mm的磨球按照2：1～3：1球料比配制好后加入到搅拌球磨机中，起动搅拌球磨机，经5～60小时的充分搅拌球磨，使混合粉各组分及 树脂液都分布均匀，将各组元粉末颗粒包裹起来，并粘结在一起，制备成微纳米组合粉末；(5)干燥将球磨好的组合粉末从球磨机中倒出，然后经150℃～200℃干燥；(6)破碎和筛分将干燥好的组合粉末进行破碎，由筛粉机筛出粒度范围为+150目～‑400目的粉末分别作为成品粉，即得所需成分、所需粒度等级而又不会发生组分偏析的组合粉末。