[发明专利]钴基合金及其所述钴基合金制备的熔覆层

权利要求书

1.一种钴基合金，包含钴Co、镍Ni、铬Cr、铁Fe、硅Si、钨W和碳C元素，其特征在于：所述钴基合金还包括铝Al元素，按重量计所述钴基合金的具体化学成分为：Ni 19～22.5wt％，Cr 18～19.5wt％，Al 7.5～10.5wt％，Fe 0.8～1.1wt％，Si 0.7～1.0wt％，W 3.0～4.4wt％，C 0.6～0.9wt％，余量为Co和小于0.1wt％的不可避免的杂质；Ni与Co的质量百分比大于0.40且小于0.56；Ni与Al的质量百分比大于2.0且小于2.7。

2.根据权利要求1所述的一种钴基合金，其特征在于：所述钴基合金为粉材、丝材或带材。

3.一种权利要求1或2所述的钴基合金制备的钴基合金熔覆层，其特征在于：所述钴基合金熔覆层由所述钴基合金经高温熔化并沉积在基体表层制备而成，所述钴基合金熔覆层的主要相组成为面心立方的γ-Co、弥散分布细小颗粒状的富Cr和富W碳化物以及高熔点的(Co，Ni)Al金属间化合物，且所述面心立方的γ-Co在800℃以下温度能稳定存在，不会发生马氏体转变形成密排六方的δ-Co。

4.根据权利要求3所述的钴基合金熔覆层，其特征在于：所述钴基合金熔覆层的硬度为41～51HRC，室温断后延伸率为7～12％，室温屈服强度为800～1000MPa，室温抗拉强度为1150～1350MPa。

5.一种权利要求3-4任一所述的钴基合金熔覆层的制备方法，包括首先通过可移动的高能热源将钴基合金熔化成液态金属，沉积在基体表面；同时高能热源的能量和液态金属的热能使基体表层熔化；液态金属和基体表层在高能热源移走后快速凝固冷却，即可获得铸态的钴基合金熔敷层。

6.根据权利要求5所述的钴基合金熔覆层的制备方法，其特征在于：所述钴基合金熔覆层的制备方法包括激光熔敷；所述激光熔敷制备钴基合金熔覆层的工艺参数为：激光功率：500～3000W；光斑直径：3～10mm；激光光斑离焦量：20～70mm，正离焦；送粉率：10～30g/min；保护气体流量：10～35L/min；送粉气体流量：2～6L/min；行走速度：110～500mm/min。

7.根据权利要求6所述的钴基合金熔覆层的制备方法，其特征在于：所述激光熔敷制备钴基合金熔覆层的工艺参数为：激光功率：1600～2400W；光斑直径：4～5mm；激光光斑离焦量：30～40mm，正离焦；送粉率：13～16g/min；保护气体流量：25～30L/min；送粉气体流量：3～3.5L/min；行走速度：200～260mm/min。

8.根据权利要求5所述的钴基合金熔覆层的制备方法，其特征在于：所述钴基合金熔覆层的制备方法包括等离子喷焊；所述等离子喷焊制备钴基合金熔覆层的工艺参数为：非转移弧电压：15～36V；工作电流：100～300A；送粉率：15～45g/min；行走速度：50～200mm/min；摆弧宽度：16～30mm；摆弧速度：800～1500mm/min；离子气流量：100～300L/min，送粉气流量：200～400L/min；保护气流量：450～600L/min。

9.根据权利要求8所述的钴基合金熔覆层的制备方法，其特征在于：所述等离子喷焊制备钴基合金熔覆层的工艺参数为：非转移弧电压：16～18V；工作电流：110～130A；送粉率：24～28g/min；行走速度：80～100mm/min；摆弧宽度：22～24mm；摆弧速度：1000～1200mm/min；离子气流量：140～150L/min，送粉气流量：280～300L/min；保护气流量：480～510L/min。