[发明专利]氧化石墨烯复合铁基合金粉末、涂层制备方法及产品

说明书

本发明涉及一种氧化石墨烯复合铁基合金粉末，在所述合金粉末中包括以质量分数计的以下组分：氧化石墨烯0.1％～1％；非石墨烯类碳1％～1.3％；Ti 4％～6％；Cr 6％～10％；W 5％～7％；Mn 0.5％～1.1；Ni 3％～7％；V 1％～3％；Fe 64％～79％。本发明还公开一种利用上述合金粉末采用激光熔覆制备氧化石墨烯复合铁基涂层的方法，一种包括氧化石墨烯复合铁基涂层的产品。采用上述合金粉末制备的涂层强度硬度高，耐磨好，使用寿命长。

技术领域

本发明涉及合金材料技术领域，具体涉及一种氧化石墨烯复合铁基合金粉末，采用激光熔覆制备氧化石墨烯复合铁基涂层的方法，以及一种氧化石墨烯复合铁基涂层保护的产品。

背景技术

工具钢是用以制造切削刀具、量具、模具和耐磨工具的钢。一般来说工具钢需要具有较高的硬度和强度，高的耐磨性和适当的韧性。例如，其中的模具钢在工作中通常会收到强烈的摩擦和挤压，因此模具钢必须要有高的硬度、强度和耐磨性等性能。传统工艺制造的钢材在强度和耐磨性方面始终具有较大的限制。为了增强钢材耐磨性和强度，可以在钢材表面形成一层具有一定强度和良好的耐磨性的合金涂层，从而提高钢材的综合性能，以使其可以满足工具钢的要求。激光熔覆技术是一种形成合金涂层的方法，其所形成的合金涂层与基体材料成冶金结合，组织结构优良，并且可以实现涂层厚度与位置的精准控制。因此，采用激光熔覆技术为提高钢材的综合性能提供了一种有效手段。但是由于涂层材料以及工艺方法的限制，传统的激光熔覆涂层仍然存在强度硬度较低，耐磨性较差，以及涂层寿命较低的技术问题。

发明内容

基于此，有必要针对传统激光熔覆涂层仍然存在强度硬度较低，耐磨性较差，以及涂层寿命较低的技术问题，提供一种氧化石墨烯复合铁基合金粉末，激光熔覆制备氧化石墨烯复合铁基涂层的方法，以及包括氧化石墨烯复合铁基涂层的产品。

本发明提供一种氧化石墨烯复合铁基合金粉末，在所述合金粉末中包括以质量分数计的以下组分：

在其中一个实施例中，所述氧化石墨烯的质量分数为0.2％～0.5％。

在其中一个实施例中，所述氧化石墨烯为粉体材料，其片径为3μm～15μm。

在其中一个实施例中，氧化石墨烯以外的组分为粉体材料，其粒径为5μm～30μm。

在其中一个实施例中，所述氧化石墨烯的硫质量百分含量＜0.05％。

在其中一个实施例中，所述氧化石墨烯的层数为1～5层。

一种激光熔覆制备氧化石墨烯复合铁基涂层的方法，包括以下步骤：

提供以上所述合金粉末；

提供基体；以及

采用所述合金粉末对所述基体进行激光熔覆，在所述基体表面形成氧化石墨烯复合铁基涂层。

在其中一个实施例中，所述激光熔覆制备氧化石墨烯复合铁基涂层的方法，还包括以下步骤：

在进行激光熔覆之前，将所述合金粉末混合均匀，在200℃～300℃下，真空保温1～3小时。

在其中一个实施例中，所述激光熔覆制备氧化石墨烯复合铁基涂层的方法，还包括以下步骤：

在进行激光熔覆之前，对所述基体进行激光扫描，将所述基体预热至150℃～220℃。

在其中一个实施例中，所述基体为钢材基体。

在其中一个实施例中，所述基体为工具钢基体。

一种氧化石墨烯复合铁基涂层保护的产品，包括：基体；和根据以上所述的方法形成于所述基体表面的氧化石墨烯复合铁基涂层。