[发明专利]一种用于挤压模具钢Cr12MoV激光熔覆的铁基合金粉末及激光熔覆方法

说明书

本发明公开了一种用于挤压模具钢Cr₁₂MoV激光熔覆的铁基合金粉末及其激光熔覆方法，该铁基合金粉末由以下质量百分比的组分组成：WC 5%~10%，Cr₃C₂15%~25%，Fe 57%~79%，CeO₂1%~8%。该激光熔覆方法是将所述铁基合金粉末采用高速激光熔覆在挤压模具钢Cr₁₂MoV基体表面制备熔覆层。本发明通过对传统挤压模具表面强化改性，用高速激光熔覆的方法，在模具钢表面熔覆了一层高强度且厚度为1‑2mm的具有冶金结合的熔覆层，获得的熔覆层对挤压模具能起到保护作用，其表面硬度与耐磨性都有了极大的改善，能可观的延长挤压模具在使用过程中的寿命。本发明制备的熔覆层与基体模具相比，熔覆层的硬度提升了将近3‑5倍左右，熔覆层的磨损量也相比基体更少。

技术领域

本发明属于激光熔覆技术领域，具体涉及一种用于挤压模具钢Cr₁₂MoV激光熔覆的铁基合金粉末及高速激光熔覆方法。

背景技术

模具是一种重要的加工工艺装备，是国民经济各工业部门发展的重要基础之一，模具性能的好坏，寿命高低，直接影响产品的质量和经济效益，而模具材料表面处理是影响模具寿命诸因素中的主要因素，因而为了提高模具的使用寿命，降低成本，增加效益，这就要求模具材料表面的硬度与耐磨性强。目前，采用激光熔覆技术可以改善基体表面性能，激光熔覆制备的熔覆层可以对基体形成保护。

挤压是一种少无切削的金属塑性加工工艺。它是将金属坯料放在模腔内，在强大的压力作用下，将金属坯料从模具中挤出，从而获得具有一定形状、尺寸以及具有一定力学性能的挤压件。因此，在挤压加工过程中，模具的质量决定被加工件的好坏，对挤压件的形成有决定性作用。

综上，开发合适的挤压模具用激光熔覆保护的粉末及工艺是极其重要的。本发明旨在提供一种用于挤压模具激光熔覆Cr₁₂MoV的铁基合金粉末及其高速激光熔覆方法。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种用于挤压模具钢Cr₁₂MoV激光熔覆的铁基合金粉末，本发明的第二目的在于提供一种激光熔覆权利所述铁基合金粉末的方法。

本发明的第一目的是这样实现的，一种用于挤压模具钢Cr₁₂MoV激光熔覆的铁基合金粉末，由以下质量百分比的组分组成：WC 5%~10%，Cr₃C₂15%~25%，Fe 57%~79%， CeO₂1%~8%。

本发明的第二目的是这样实现的，一种激光熔覆所述铁基合金粉末的方法，是将所述铁基合金粉末采用高速激光熔覆在挤压模具钢Cr₁₂MoV基体表面制备熔覆保护层。

本发明的有益效果为：

1、本发明提供了一种铁基合金激光熔覆粉末，铁基合金熔覆层跟挤压模具钢Cr₁₂MoV基体成分相同，高速激光熔覆过程中润湿性好，能更容易与基体结合，价格低廉，强度高。另外，本发明首次在高速激光熔覆粉末中加入了稀土元素CeO₂，稀土元素CeO₂在熔覆过程中起了非常重要的作用。纯稀土金属极易与其他元素反应，生成稳定的化合物，在熔覆层凝固过程中可以作为结晶核心、增加形核率，并吸附于晶界阻止晶粒长大，显著细化枝晶组织。同时，稀土元素易存在于晶界，既强化晶界又净化晶界，在内氧化层前沿阻碍氧化过程继续进行，可明显提高高温抗氧化性能和耐腐蚀性能。另外，稀土粉末还可有效改善熔覆层的显微组织，使硬质相WC颗粒形状得到改善并在熔覆层中均匀分布。