[发明专利]珠光体球墨铸铁高速激光熔覆粉末

说明书

本发明公开了珠光体球墨铸铁高速激光熔覆粉末，包括C0.8‑1.2％、Ni3.6‑4.8、Si1.2‑1.8％、Cr8‑10.4％、Fe2.6‑3％、W1.2‑1.6％、Mn0.4‑0.5％、B₄C1.5‑2.6％、TiC0.6‑1.2％、CeO₂0.04‑0.07％、Co余量，本方案中改进钴基合金的配方，增加B₄C、TiC、氧化铈等组分并优化其余组分配比，形成的熔覆层在耐磨性能上得到上大幅度提升。

技术领域

本发明涉及熔覆技术领域，具体涉及珠光体球墨铸铁高速激光熔覆粉末。

背景技术

球墨铸铁具有优良的综合机械性能，如较高的强度和韧性，且因其自身石墨球具有润滑作用，经常代替钢材应用于对使用性能要求较高的场合。为提升球磨铸铁的性能，部分企业采用在工件表面激光扫描形成熔覆层的方案，常见的熔覆粉末包括铁基、钴基等，其中钴基性能较好应用广泛，常见的钴基合金熔覆层的硬度一般为QT600-2牌号基体的2倍多。随着研究的深化，部分企业拟进一步提高其耐磨性，如添加稀土元素、TiC硬质相等，但硬度提升有限，需改进。

发明内容

为解决上述至少一个技术缺陷，本发明提供了如下技术方案：

本申请文件公开珠光体球墨铸铁高速激光熔覆粉末，包括C0.8-1.2％、Ni3.6-4.8、Si1.2-1.8％、Cr8-10.4％、Fe2.6-3％、W1.2-1.6％、Mn0.4-0.5％、B₄C1.5-2.6％、TiC0.6-1.2％、CeO₂0.04-0.07％、Co余量。

本方案中改进钴基合金的配方，增加B₄C、TiC、氧化铈等组分并优化其余组分配比，形成的熔覆层在耐磨性能上得到上大幅度提升。

进一步，将熔覆粉末各组分混合并以研磨至平均粒径≤4μm，预置在铸铁工件上预热200℃后以激光扫描。熔覆层的性能进一步提升。

进一步，熔覆前对铸铁基体进行打磨、清洗及吹干处理，提高熔覆层与基体的结合稳定性。

进一步，所述熔覆粉末的激光熔覆参数：输出功率1.3-1.5KW，光斑2.5-3.5mm，扫描速度为1000-1100mm/min，激光束大面积扫描搭接率30％。针对性优化激光熔覆参数，再度提升熔覆层的性能。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1、本发明改进钴基合金配方，以微量化稀土元素配合少量B₄C、TiC使熔覆层的耐磨性能大幅提升。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

以下实施例及对比例中基体采用球磨铸铁QT600-2，尺寸为直径120mm，厚度15mm，熔覆层厚度为3mm，TiC颗粒的粒径在60-80μm，B₄C的粒径在45-60μm。

以下实施例的熔覆粉末组分重量百分比依据表1，如下所示

表1

以上实施例及对比例在熔覆操作前均对基体进行前置处理，其中角磨机将球墨铸铁工件表面氧化皮去掉，使用丙酮清洗并以风机吹干。上述表中组分比例于球磨机中混合均匀并研磨至平均粒径＜4μm。

熔覆时，采用预置的方式将粉末覆在工件表面并预热至200℃，之后进行激光熔覆。

其中实施例及对比例的熔覆参数：输出功率1.3KW，光斑3mm，扫描速度为1000mm/min，激光束大面积扫描搭接率30％。熔覆厚度为3mm。

对上述制备的工件进行性能的检测，如下表所示：

表2