[发明专利]锅炉尾部受热面防护用铁基纳米晶复合涂层及其激光熔覆成型工艺

权利要求书

1.锅炉尾部受热面防护用铁基纳米晶复合涂层，其特征在于：所述铁基纳米晶复合涂层中各组分及其所占的质量百分比wt.％为：Fe：49.9-62.8，Cr：14.2-20.4，Mo：9.0-16.3，B：2.9-4.1，C：0.6-1.3，Mn：1.0-2.4，W：3.4-8.0，Si：1.0-1.9，RE：0-3.9，其中RE为稀土元素。

2.根据权利要求1所述的锅炉尾部受热面防护用铁基纳米晶复合涂层，其特征在于：所述稀土元素为Nd、La、Y或Er中的一种或两种以上的任意组合。

3.根据权利要求1或2所述的锅炉尾部受热面防护用铁基纳米晶复合涂层，其特征在于：所述铁基纳米晶复合涂层中各组分及其所占的质量百分比wt.％为：Fe：53.8-58.0，Cr：15.3-18.8，Mo：12.2-12.5，B：3.4-3.5，C：0.9-1.0，Mn：1.6-1.7，W：5.4-5.5，Si：1.4，RE：1.8，其中RE为稀土元素。

4.锅炉尾部受热面防护用铁基纳米晶复合涂层的激光熔覆成型工艺，其特征在于：该工艺包括如下步骤：

(1)通过制粉技术制备铁基纳米晶复合涂层的合金粉末，合金粉末的粒径为50-400目，所述合金粉末中各组分及其所占的质量百分比wt.％为：Fe：49.9-62.8，Cr：14.2-20.4，Mo：9.0-16.3，B：2.9-4.1，C：0.6-1.3，Mn：1.0-2.4，W：3.4-8.0，Si：1.0-1.9，RE：0-3.9，其中RE为稀土元素；

(2)对需要防护的锅炉尾部受热面表面进行喷砂除锈处理，直至露出新鲜的金属表面，该新鲜的金属表面作为基材表面；

(3)在步骤(2)获得的基材表面上采用同步送粉法和多次激光熔覆法制备铁基纳米晶复合涂层，其中，同步送粉法送入的粉末为步骤(1)获得的合金粉末，多次激光熔覆后形成的铁基纳米晶复合涂层厚度在1mm以上，硬度大于600HV，所述铁基纳米晶复合涂层与基材为冶金结合，能够显著增强锅炉尾部受热面的耐磨耐腐蚀性能。

5.根据权利要求4所述的锅炉尾部受热面防护用铁基纳米晶复合涂层的激光熔覆成型工艺，其特征在于：所述步骤(1)中的稀土元素为Nd、La、Y或Er中的一种或两种以上的任意组合。

6.根据权利要求4或5所述的锅炉尾部受热面防护用铁基纳米晶复合涂层的激光熔覆成型工艺，其特征在于：所述步骤(1)中，所述合金粉末中各组分及其所占的质量百分比wt.％为：Fe：53.8-58.0，Cr：15.3-18.8，Mo：12.2-12.5，B：3.4-3.5，C：0.9-1.0，Mn：1.6-1.7，W：5.4-5.5，Si：1.4，RE：1.8，其中RE为稀土元素。

7.根据权利要求6所述的锅炉尾部受热面防护用铁基纳米晶复合涂层的激光熔覆成型工艺，其特征在于：所述步骤(1)中制备铁基纳米晶复合涂层的合金粉末所采用的制粉技术为水雾化或气雾化制粉技术，所制备的合金粉末在使用前需在110℃进行24小时烘干处理。

8.根据权利要求6所述的锅炉尾部受热面防护用铁基纳米晶复合涂层的激光熔覆成型工艺，其特征在于：所述步骤(2)中喷砂除锈处理中喷砂的砂料为白刚玉或石英砂。

9.根据权利要求6所述的锅炉尾部受热面防护用铁基纳米晶复合涂层的激光熔覆成型工艺，其特征在于：所述步骤(3)中，激光熔覆法所采用的设备为功率在400W以上的掺钕钇铝石榴石激光或半导体激光，激光以与水平面之间的夹角为85度角入射，合金粉末以送粉口与水平面之间的夹角为45度角送入激光光斑附近，激光光斑直径为1-3mm，焦距为200-400mm，每次激光熔覆厚度为0.2-0.3mm，重复三次以上，使得熔覆层厚度达到1mm以上，多次激光熔覆是连续进行的。