[发明专利]一种Fe-Mn-Si记忆合金/PZT复合粉末及其应用

说明书

本发明公开了一种Fe‑Mn‑Si记忆合金/PZT复合粉末及其应用，所属粉末由Fe粉、Mn粉、Si粉、Cr粉、Ni粉和PZT粉组成。其应用是用于304不锈钢零部件的修复和表面强化。本发明的复合粉末具有耐磨，耐腐蚀，低应力的特点，对提高不锈钢零部件的利用效益具有较好的前景。

技术领域

本发明涉及一种合金复合粉末及其应用，特别是一种Fe-Mn-Si记忆合金/PZT复合粉末及其应用。

背景技术

304不锈钢具有加工性能好，韧性高的特点，广泛使用于工业和家具装饰行业。但是在使用过程中由于304不锈钢在使用过程中由于硬度较低，在部件易发生由摩擦磨损引起的失效，包括粘着磨损、磨粒磨损和疲劳磨损等失效方式。我国到2014年，不锈钢年产量达到2169.2万吨，不锈钢被大量应用于生产生活中。生产过程中由于不锈钢构件发生摩擦磨损失效而引起大量资源被浪费、降低企业经济效益、引起安全事故等问题。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种Fe-Mn-Si记忆合金/PZT复合粉末及其应用。本发明的复合粉末具有耐磨，耐腐蚀，低应力的特点，对提高不锈钢零部件的利用效益具有较好的前景。

本发明的技术方案：一种Fe-Mn-Si记忆合金/PZT复合粉末，由Fe粉、Mn粉、Si粉、Cr粉、Ni粉和PZT粉组成。

前述的Fe-Mn-Si记忆合金/PZT复合粉末，所述复合粉末按重量份计，由Fe粉40-55份、Mn粉20-35份、Si粉5-12份、Cr粉2-6份、Ni粉1-5份和PZT粉3-20份组成。

前述的Fe-Mn-Si记忆合金/PZT复合粉末，所述复合粉末按重量份计，由Fe粉44-50份、Mn粉27-31份、Si粉7-9份、Cr粉3-4份、Ni粉2-3份和PZT粉5-15份组成。

前述的Fe-Mn-Si记忆合金/PZT复合粉末，所述复合粉末按重量份计，由Fe粉47份、Mn粉30份、Si粉8份、Cr粉4份、N粉3份和PZT粉10份组成。

前述的Fe-Mn-Si记忆合金/PZT复合粉末，所述Fe粉、Mn粉、Si粉、Cr粉、Ni粉和PZT粉的纯度大于99.7％。

前述的Fe-Mn-Si记忆合金/PZT复合粉末，所述Fe粉、Mn粉、Si粉、Cr粉、Ni粉和PZT粉的粒度为140-280目。

前述的Fe-Mn-Si记忆合金/PZT复合粉末，所述复合粉末是将Fe、Mn、Si、Cr、Ni和PZT混合后机械研磨4-8小时后制得。

一种利用前述的Fe-Mn-Si记忆合金/PZT复合粉末的应用，是用于不锈钢零部件的修复和表面强化。

前述的Fe-Mn-Si记忆合金/PZT复合粉末的应用，具体应用方法是：在不锈钢零部件表面预置1-2mm厚的所述复合粉末，在光纤激光器激光输出功率P＝2-2.8KW，扫描速度V＝5-7mm/s，光斑尺寸d＝(1-2mm)×(9-11mm)和搭接率为40％-60％的条件下，进行激光熔覆即可。

前述的Fe-Mn-Si记忆合金/PZT复合粉末的应用，所述激光器功率P＝2.4kW，扫描速度V＝5mm/s，光斑尺寸d＝2×10mm2，搭接率为50％。

本发明的有益效果

1、本发明通过通过加入PZT相，利用压电效应过程中的相变松弛应力，PZT高温分解的合金元素或第二相进入涂层产生强化强化复合涂层耐磨性。

2、本发明通过激光高温使得PZT粉末中的合金元素Ti、Nb、Ni等进入涂层，优化了涂层的耐蚀性。

3、与现有技术相比，本发明的采用激光熔覆制备的Fe-Mn-Si记忆合金/PZT复合涂层与基材冶金结合良好，记忆合金应力自适应特性可以松弛应力，降低涂层中的缺陷含量，极大提高涂层的耐磨性。