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1、(10)申请公布号 CN 102990059 A (43)申请公布日 2013.03.27 CN 102990059 A *CN102990059A* (21)申请号 201210552496.4 (22)申请日 2012.12.19 B22F 1/00(2006.01) B22F 9/08(2006.01) C22C 19/07(2006.01) C22C 32/00(2006.01) (71)申请人 江苏新亚特钢锻造有限公司 地址 212322 江苏省丹阳市新桥镇群楼工业 园 (72)发明人 丁刚 丁家伟 耿德英 谢宗翰 王爱华 郭洪才 印杰 孙健 唐华平 (54) 发明名称 硅化物颗粒增。
2、强激光熔覆高耐磨钴基合金粉 末及其制备方法 (57) 摘要 本发明为一种硅化物颗粒增强激光熔覆高耐 磨钴基合金粉末及其制备方法, 其特征在于 : 硅 化物颗粒增强激光熔覆高耐磨钴基合金粉末由基 体合金粉末与硅化物颗粒和粘结剂所组成, 其配 比为 : 5098基体合金粉末, 145的SiC或 Si3N4、 MoSi2、 CoSi2其中之一或二种以上的组合混 合体粉末, 1 5的粘结剂制备成组合粉末。其 制备工艺步骤是 : 基体合金粉末制备添加硅化 物颗粒添加粘结剂搅拌球磨组合粉末干 燥破碎筛分。本发明的硅化物颗粒增强激光 熔覆高耐磨钴基合金粉末既有较高的硬度、 韧性, 又具有优异的耐磨性和耐蚀性。
3、, 特别适用于适用 于激光熔覆高冲击、 高耐磨工况零部件。 而且能够 有效的防止在贮存、 运输和使用过程中由于各组 元比重相差悬殊而产生偏析。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 7 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 7 页 1/1 页 2 1. 一种硅化物颗粒增强激光熔覆高耐磨钴基合金粉末及其制备方法, 其特征在于 : 硅 化物颗粒增强激光熔覆高耐磨钴基合金粉末由基体合金粉末与硅化物增强颗粒和粘结剂 所组成, 其配比为 : 50 98基体合金粉末, 1 45的 SiC 或 Si3N4、 MoSi2、 CoSi2其中之 。
4、一或二种以上的组合混合体粉末, 1 5的粘结剂制备成组合粉末 ; 其中基体合金的化学 成分及其质量百分比为 ; 0.1 0.4 C、 3.5 5.5 Si、 1.5 3 B、 1.6 2.5 Mn、 1.0 3.0 Cr、 0.5 2 W、 2.0 3.0 Mo、 0.5 3 Ni、 0.1 0.4 Nb、 15 Fe、 0.1 1.2 MgO, 0.2 2 CaF2, CeO2、 Y3O2、 La2O3其中之一或二种以上的组合 0.9、 Co 余量和不可避免的杂质 元素 ; 其制备工艺步骤是 : 基体合金粉末制备添加硅化物颗粒添加粘结剂搅拌球磨组合粉末干燥 破碎筛分 ; 具体工艺步骤如下 :。
5、 (1) 基体合金制备 基体合金粉末制备的工艺流程为 : 配料熔炼雾化干燥筛分 ; 配料 : 原料为纯钴、 石墨粉、 FeCr、 FeB、 FeSi、 W、 Nb、 Ni、 MgO、 CaF2、 CeO2、 Y3O2、 La2O3; 熔炼 : 将上述配制好的原料在真空感应炉或中频感应炉中进行熔炼, 熔化温度约为 1250 -1350, 控制碳含量达到要求, 炉前调整成分合格后, 出炉温度 1200 1280 ; 雾化 : 采用惰性气或高压水雾化, 雾化孔径 5 10mm, 雾化压力, 10 14MPa ; 干燥 : 所用设备是远红外烘干机, 烘干温度为 220 280 ; 筛分 : 由筛粉机筛。
6、出粒度范围为 +150 目 -350 目的粉末作为成品粉 ; (2) 添加硅化物颗粒 选取粒度范围为 +150 目 -350 目的市售 SiC 或 Si3N4、 MoSi2、 CoSi2其中之一或二种 以上的组合混合体粉末作为增强硬质颗粒 ; (3) 添加粘结剂 采用热固型的酚醛树脂、 环氧树脂或水玻璃做粘结剂, 加入环己酮或甲醇溶剂, 使其溶 解成树脂溶液 ; (4) 搅拌球磨 将制备好的基体合金粉末和 SiC 或 Si3N4、 MoSi2、 CoSi2其中之一或二种以上的组合混 合体粉末和粘结剂按照所需的比例进行配置后, 倒入搅拌球磨机中, 将所需剂量的树脂溶 解于环己酮或甲醇溶剂使其溶解。
7、成树脂溶液 ; 搅拌均匀后倒入球磨机内所需处理的混合粉 中, 将球体直径 10 20mm 的磨球按照 2 1 3 1 球料比配制好后加入到搅拌球磨机 中, 起动搅拌球磨机, 经 5 60 小时的充分搅拌球磨, 使混合粉各组分及树脂液都分布均 匀, 将各组元粉末颗粒包裹起来, 并粘结在一起, 制备成组合粉末 ; (5) 干燥 将球磨好的组合粉末从球磨机中倒出, 然后经 150 200干燥 ; (6) 破碎和筛分 将干燥好的组合粉末进行破碎, 由筛粉机筛出粒度范围为 +150 目 -350 目的粉末分 别作为成品粉, 即得所需成分、 所需粒度等级而又不会发生组分偏析的组合粉末。 权 利 要 求 书。
8、 CN 102990059 A 2 1/7 页 3 硅化物颗粒增强激光熔覆高耐磨钴基合金粉末及其制备方 法 技术领域 0001 本发明属于钴基合金技术领域, 涉及一种硅化物颗粒增强激光熔覆合金粉末及其 制备方法, 特别是一种硅化物颗粒增强激光熔覆高耐磨钴基合金粉末及其制备方法, 该高 耐磨硅化物颗粒增强钴基合金粉末适用于激光熔覆高耐磨工况零部件。 背景技术 0002 在现代的日常生活和工业生产中, 金属材料的磨损与腐蚀会出现在各个领域, 是 破坏机械零部件、 工程构件的二大主要方式之一, 腐蚀将会导致机械零件的大量消耗, 而磨 损则是导致机械零件失效的重要原因之一。它们在损耗大量金属材料的同时。
9、, 也浪费了大 量资源, 在经济损失中占据非常大的比重。 0003 高温、 腐蚀、 摩擦和磨损引起的工程构件的失效大多发生在表面, 这一现象促使材 料科学工作者对材料表面的极大关注, 并促使材料表面改性技术的迅猛发展。人们希望在 材料整体保持足够的韧性和强度的同时, 使材料表面获得较高的、 特定的使用性能, 如耐 磨、 耐蚀和抗氧化等。 0004 据报道, 目前, 在全世界工业化国家中, 在磨损上消耗的能量占总能量的二分之 一, 约有 60 80的机械零部件由于磨损而失效。在一个高度发达的工业化国家, 每年 因磨损所造成的经济损失几乎占国民经济总产值的 1 2。例如, 美国平均每年由于磨 损造。
10、成的经济损失高达 200 亿美元 ; 英国平均每年由磨损造成的经济损失超过 51500 万英 镑。在我国, 由磨损造成的经济损失同样也相当严重。仅据石油、 化工、 煤炭、 电力、 农机等 部门粗略统计, 我国每年就有高达数百万吨的钢材消耗在磨损上, 经济损失达到 200 300 亿元之多。 所以说, 金属材料的磨损影响着机械零件的性能质量和使用寿命, 进而影响着这 些机械零件在市场上的竞争能力。 0005 同时, 金属腐蚀问题也遍及国民经济各个领域, 从尖端科学技术的应用到工农业 生产, 从日常生活中的应用到国防工业的制造, 凡是使用金属材料的地方, 都不同程度上存 在着腐蚀问题。据有关专家统。
11、计, 全球每一分半钟就有一吨钢材被腐蚀成铁锈。例如, 1975 年, 美国每年由腐蚀造成的经济损失高达 820 亿美元, 占国民经济总产值的 4.9; 1995 年, 美国由于腐蚀造成的经济损失直线上升到 3000 亿美元。统计表明, 在一个工业发达的国 家, 因腐蚀造成的经济损失约占国民经济总产值的 2 4, 超过水灾、 火灾、 地震、 和咫 风等所有自然灾害造成的损失的总和。虽然我国仅为一个发展中国家, 但由于腐蚀带来的 损失也相当可观, 每年大约5000亿元人民币, 约占我国国民经济生产总值的6左右。 仅在 石油与天然气领域每年由腐蚀造成的经济损失就约 100 亿元, 煤炭工业每年由腐蚀。
12、造成的 资金浪费约为 55.6 亿元, 而电力系统每年的腐蚀损失则近 17 亿元。 0006 因此, 从有限的资源与能源出发, 现代的工业生产要求机械零部件具有足够的耐 磨耐蚀性能, 可以在高温、 高负荷等极其恶劣的环境下长时间工作, 因此解决金属的磨损与 腐蚀问题已迫在眉睫。 说 明 书 CN 102990059 A 3 2/7 页 4 0007 激光熔覆陶瓷技术可以将金属高的强韧性、 良好的工艺性与陶瓷材料优异的耐 磨、 耐蚀、 耐高温和抗氧化特性有机结合起来, 为最有价值和竞争力的表面强化技术, 也是 激光熔覆技术发展的热点之一。 0008 激光熔覆是一项新兴、 迅猛发展的技术, 它是在。
13、高能量密度激光束照射下, 基体表 面一薄层与根据需要加入的合金同时熔化, 形成厚度为 10 1000m 表面熔化层, 快速凝 固以满足某一特殊性能要求的工艺方法, 是集激光加热熔化、 熔池中物质交互作用及快速 凝固成型等多学科交叉的一门新技术, 此技术在表面处理方面得到较细致的研究。 0009 由于局部表面受热密度大, 光斑直径小, 受热时间短, 故工件表面上熔化区很小, 传到工件内部热量少, 熔化区内存在很大的温度梯度, 冷却速度可达 104 109 /s。正是 由于快速凝固, 赋予合金不同于正常凝固的特点。 作为表面改性手段之一的激光熔覆, 适于 各类金属的表层改性和修复。激光表面熔覆能保。
14、持原涂层合金成份 ( 稀释率 5 8 ), 仅 在重熔区与基体的交界处存在很有限的相互扩散区, 而此扩散区正是实现涂覆层与基体的 冶金结合所必须的。它能把高性能的合金粉末涂覆在普通材料 ( 工件 ) 上, 从而获得优异 特性的表面涂层 ( 如耐热、 耐蚀、 耐磨、 抗冲击等优良涂层 )。 0010 与传统的表面改性 ( 热喷涂、 等离子喷涂等 ) 技术相比, 它主要有以下优点 : 界面 为冶金结合 ; 组织极细 ; 熔覆层成分均匀及稀释度低 ; 覆层厚度可控 ; 热畸变小 ; 易实现选 区熔覆和工艺过程易实现自动化。在表面改性技术中, 激光熔覆已成为比较活跃的研究领 域。 0011 激光表面涂。
15、层技术是七十年代中期发展起来的材料表面工程领域的前沿课题之 一, 国内外正在蓬勃发展。 随着高功率激光器及配套技术的发展与完善, 它已从实验室研究 逐步走向工业应用, 在未来材料表面改性领域将具有强大的生命力。激光熔覆既可用于传 统材料的表面改性, 提升材料的性能, 又可用于表面失效零件的修复, 故可用的基体材料十 分广泛, 如碳钢、 合金钢、 铸铁以及铝合金、 铜合金、 镍基高温合金等。 此外, 材料科研人员还 开发了非晶态及准晶涂层等。 目前, 国内外对激光技术在传统材料表面的改性研究较多, 高 合金钢、 高温合金表面改性的研究也有报道, 然而应用激光熔覆修复一些机械零部件的实 际工程应用。
16、却有待于进一步推广, 主要原因是激光熔覆过程中常有裂纹、 涂层不均匀等问 题, 有待于科技工作者更深一步研究。 0012 激光熔覆层材料的状态一般有粉末状、 丝状、 膏状等。另外还可将金属板材、 粉末 冶金制品、 钢带和焊条等作为熔覆材料, 其中合金粉末在激光熔覆技术中应用最为广泛。 0013 视工件的实际使用环境条件不同, 对工件表面涂层的性能要求也不一样。激光熔 覆合金体系主要有铁基合金、 镍基合金、 钻基合金及复合合金粉末等。 铁基合金粉末适于要 求局部耐磨且容易变形的零件 ; 镍基合金适于要求局部耐磨、 耐热腐蚀及抗热疲劳的构件, 所需的激光功率密度要比熔覆铁基合金的略高 ; 钻基合金。
17、涂层适于要求耐磨、 耐蚀和抗热 疲劳的零件 ; 陶瓷涂层在高温下有较高的强度, 且热稳定性好, 化学稳定性高, 适用于耐磨、 耐蚀、 耐高温和抗氧化性的零件。 0014 耐磨涂层是激光熔覆陶瓷涂层中研究得最早也是最多的 1 种。Ni 基、 Co 基、 Fe 基 自熔合金虽然本身就具有良好的耐磨、 耐蚀、 耐热性能, 利用它们的激光熔覆层进行材料表 面强化的研究报道已经很多。但在滑动、 冲击磨损和磨粒磨损严重的条件下, 单纯的 Ni 基、 Co 基、 Fe 基自熔性合金已不能胜任使用要求。 说 明 书 CN 102990059 A 4 3/7 页 5 0015 复合材料是一种新型的表面强化工程材。
18、料, 金属与金属、 金属与陶瓷、 陶瓷与陶瓷 等, 合金粉末之间以及合金粉末与陶瓷之间的搭配的选择范围十分广泛。为此近年来国内 外开展了在上述激光熔覆的合金粉末体系中加入一定含量的各种高熔点的碳化物、 氮化 物、 硼化物和氧化物陶瓷颗粒, 制成金属陶瓷复合涂层甚至纯陶瓷涂层, 以提高熔覆层的耐 磨性。 0016 尽管采用复合材料进行激光熔覆可制备高性能的复合材料涂层, 但目前国内大多 仍然处于实验室的研究中, 而且其制备工艺大多都是在实验室内采用将镍基自熔合金与一 定含量的 WC 粉末混合均匀, 然后加入饱和松节油或自制的有机粘结剂, 调成料浆或膏状, 预涂覆于工件上, 然后进行激光熔覆或烧结。
19、。 其所加入的硬质颗粒较大、 密度与基体金属不 同, 颗粒在熔覆层中的分布往往不均匀, 通常呈现梯度分布 ; 所加的颗粒材料与基体的润湿 性、 稳定性、 膨胀系数及化学反应活性等均导致熔覆层的组织与性能的不均匀性。 且所制备 的组合粉末由于各组元比重相差悬殊, 因而在贮存、 运输和使用过程中而易产生偏析。 无法 进行商品化市场供应, 目前在市场上尚未见有颗粒增强激光熔覆专用粉末商品销售。由于 上述原因, 至今尚未见激光熔覆专用组合粉末, 从而制约了激光熔覆在高耐磨工况领域上 的应用。 发明内容 0017 本发明的目的是避免上述现有技术中的不足, 开发一种能够满足工程机械严重磨 粒磨损工况条件下。
20、所需的一种硅化物颗粒增强激光熔覆高耐磨钴基合金粉末及其制备方 法。 0018 为实现上述目的, 本发明可以通过以下基本化学成分的设计和添加硬质化合物和 相应的制备技术方案来实现 : 0019 本发明所提供的一种硅化物颗粒增强激光熔覆高耐磨钴基合金粉末由基体合金 粉末与硅化物增强颗粒和粘结剂所组成, 其配比为 : 50 98基体合金粉末, 1 45的 SiC 或 Si3N4、 MoSi2、 CoSi2其中之一或二种以上的组合混合体粉末, 1 5的粘结剂制备成 组合粉末 ; 其中基体合金的化学成分及其质量百分比为 ; 0020 0.1 0.4 C、 3.5 5.5 Si、 1.5 3 B、 1.6。
21、 2.5 Mn、 1.0 3.0 Cr、 0.5 2 W、 2.0 3.0 Mo、 0.5 3 Ni、 0.1 0.4 Nb、 15 Fe、 0.1 1.2 MgO, 0.2 2 CaF2, CeO2、 Y3O2、 La2O3其中之一或二种以上的组合 0.9、 Co 余量和不可避免 的杂质元素。 0021 本发明所提供的硅化物颗粒增强激光熔覆高耐磨钴基合金粉末及其制备方法, 其 制备工艺步骤是 : 0022 基体合金粉末制备添加硅化物颗粒添加粘结剂搅拌球磨组合粉末干 燥破碎筛分 ; 具体工艺步骤如下 : 0023 (1) 基体合金制备 0024 基体合金粉末制备的工艺流程为 : 配料熔炼雾化干。
22、燥筛分 ; 0025 配料 : 原料为纯钴、 石墨粉、 FeCr、 FeB、 FeSi、 W、 Nb、 Ni、 MgO、 CaF2、 CeO2、 Y3O2、 La2O3; 0026 熔炼 : 将上述配制好的原料在真空感应炉或中频感应炉中进行熔炼, 熔化温度约 为 1250 -1350, 控制碳含量达到要求, 炉前调整成分合格后, 出炉温度 1200 1280 ; 说 明 书 CN 102990059 A 5 4/7 页 6 0027 雾化 : 采用惰性气或高压水雾化, 雾化孔径 5 10mm, 雾化压力, 10 14MPa ; 0028 干燥 : 所用设备是远红外烘干机, 烘干温度为 220 。
23、280 ; 0029 筛分 : 由筛粉机筛出粒度范围为 +150 目 -350 目的粉末作为成品粉 ; 0030 (2) 添加硅化物颗粒 0031 选取粒度范围为 +150 目 -350 目的市售 SiC 或 Si3N4、 MoSi2、 CoSi2其中之一或 二种以上的组合混合体粉末作为增强硬质颗粒 ; 0032 (3) 添加粘结剂 0033 采用热固型的酚醛树脂、 环氧树脂或水玻璃做粘结剂, 加入环己酮或甲醇溶剂, 使 其溶解成树脂溶液 ; 0034 (4) 搅拌球磨 0035 将制备好的基体合金粉末和 SiC 或 Si3N4、 MoSi2、 CoSi2其中之一或二种以上的组 合混合体粉末和。
24、粘结剂按照所需的比例进行配置后, 倒入搅拌球磨机中, 将所需剂量的树 脂溶解于环己酮或甲醇溶剂使其溶解成树脂溶液 ; 搅拌均匀后倒入球磨机内所需处理的混 合粉中, 将球体直径 10 20mm 的磨球按照 2 1 3 1 球料比配制好后加入到搅拌球 磨机中, 起动搅拌球磨机, 经560小时的充分搅拌球磨, 使混合粉各组分及树脂液都分布 均匀, 将各组元粉末颗粒包裹起来, 并粘结在一起, 制备成组合粉末 ; 0036 (5) 干燥 0037 将球磨好的组合粉末从球磨机中倒出, 然后经 150 200干燥 ; 0038 (6) 破碎和筛分 0039 将干燥好的组合粉末进行破碎, 由筛粉机筛出粒度范围。
25、为 +150 目 -350 目的粉 末分别作为成品粉, 即得所需成分、 所需粒度等级而又不会发生组分偏析的组合粉末。 0040 有益效果 0041 与现有技术相比, 本发明具有如下优点 : 0042 1) 本发明的硅化物颗粒增强激光熔覆高耐磨钴基合金粉末既有较高的韧性, 高的 硬度, 又具有优异的耐磨性和耐蚀性, 其耐磨料磨损性可为高铬铸铁的 10 倍, 其耐蚀性与 1Cr18Ni9Ti 相当。适用于激光熔覆高冲击、 高耐磨工况零部件。 0043 2) 本发明硅化物颗粒增强激光熔覆高耐磨钴基合金粉末具有优异的激光熔覆工 艺性能, 而且处理后的激光熔覆层具有无裂纹、 无气孔、 无杂质、 组织致密。
26、、 晶粒细化等优 点。 0044 3) 经本发明工艺制备的硅化物颗粒增强激光熔覆高耐磨钴基合金粉末能将各组 元粉末颗粒包裹起来, 并粘结在一起 ; 具有足够的粘结强度, 能够有效的防止组合粉在贮 存、 运输和使用过程中由于各组元比重相差悬殊而产生偏析。 0045 4) 本发明硅化物颗粒增强激光熔覆高耐磨钴基合金粉末, 特别适用于有较高表面 硬度、 韧性和高耐磨性的合金工件的激光熔覆修复, 所得激光熔覆合金粉末工艺性能好, 在 无需预热和后续热处理的条件下即可获得大面积大厚度无裂纹的激光熔覆合金层, 熔覆层 强度、 硬度和耐磨性高, 塑韧性好, 并且比现有大多数热喷涂用自熔合金粉末和现有大多数 。
27、激光熔覆用合金粉末成本大幅度降低。可减少战略性稀有元素的用量, 显著降低激光熔覆 成本。 说 明 书 CN 102990059 A 6 5/7 页 7 具体实施方式 0046 下面结合具体实施方式对本发明作进一步详述。 0047 实施例一 0048 一种激光熔覆高耐磨硅化物颗粒增强激光熔覆高耐磨钴基合金粉末及其制备方 法, 该硅化物颗粒增强激光熔覆高耐磨钴基合金粉末由基体合金粉末与硅化物硬质颗粒和 粘结剂所组成, 其配比为 : 60基体合金粉末, 37的 SiC, 3的酚醛树脂粘结剂制备成组 合粉末 ; 其中基体合金的化学成分及其质量百分比为 ; 0049 0.3C、 4Si、 2.5B、 2。
28、.6Cr、 1.5W、 2.2Mn、 0.3Nb、 2.5Ni、 13Fe、 0.1 MgO, 0.5 CaF2, 0.2 CeO2、 0.2 Y3O2、 0.2 La2O3、 Co 余量。 0050 其制造工艺步骤 : 0051 基体合金粉末制备添加硅化物颗粒添加粘结剂搅拌球磨组合粉末干 燥破碎筛分 ; 具体工艺步骤如下 : 0052 (1) 基体合金制备 0053 基体合金粉末制备的工艺流程为 : 配料熔炼雾化干燥筛分 ; 0054 配料 : 原料为纯镍、 石墨粉、 FeCr、 FeB、 FeSi、 Cu、 Sn、 CaF2、 CeO2、 Y3O2、 La2O3; 按上述 重量百分比配比,。
29、 准备好制作基体金属粉末的原材料。 0055 熔炼 : 启动真空感应中频炉, 按熔炼工艺的要求, 放入金属开始熔炼, 一般容易氧 化的金属在熔化的后期放入。熔化温度约控制在 1250-1300 ; 当本炉的金属全部在炉内 熔化后, 进行造渣, 去除金属液中的杂质, 然后进入精炼期进行精炼, 浇注前加入脱氧剂进 行脱氧, 控制碳含量达到要求, 炉前调整成分合格后, 出炉温度控制在 1200 1250。 0056 雾化 : 将熔炼合格的合金液体倒入锥体漏包中, 开始进行金属粉末的雾化, 打开 高压惰性气体瓶, 将来自气瓶的高压气体作为气刀, 对熔化后经孔径为 5 10mm 的漏嘴约 束后成一细流的。
30、熔融金属液流进行切割雾化, 雾化压力 10 14MPa, 将金属雾化成极微小 的金属液滴, 最后凝固成合金粉末。凝固后的金属粉末, 在高温时还是相当容易氧化的, 所 以须在无氧或低氧的环境下让其冷却到室温, 才能减少粉末的含氧量。正常的雾化时间在 5 20 分钟左右。 0057 干燥 : 所用设备是远红外烘干机, 烘干温度约 250, 干燥后的金属粉末, 先取样 进行化学成份的化验, 合格后转入下道工序。 0058 筛分 : 由筛粉机筛出粒度范围为 +150 目 -350 目的粉末作为成品粉。 0059 (2) 添加硅化物颗粒 0060 选取粒度范围为 -250 目的市售 SiC 粉末作为增强。
31、颗粒 ; 0061 (3) 添加粘结剂 0062 采用热固型的酚醛树脂做粘结剂, 加入环己酮溶剂, 使其溶解成树脂溶液 ; 0063 (4) 搅拌球磨 0064 将制备好的基体合金粉末和 SiC 粉末和粘结剂按照上述的比例进行配置后, 倒入 搅拌球磨机中, 将 3热固型的酚醛树脂溶解于环己酮溶剂中使其溶解成树脂溶液, 搅拌均 匀后倒入球磨机内的所需处理的混合粉中, 将球体直径 15mm 的磨球按照 2 1 球料比配制 好后加入到搅拌球磨机中, 经 35 小时的充分搅拌球磨, 使混合粉各组分及树脂液都分布均 匀, 将各组元粉末颗粒包裹起来, 并粘结在一起, 制备成组合粉末 ; 说 明 书 CN 。
32、102990059 A 7 6/7 页 8 0065 (5) 干燥 0066 将球磨好的组合粉末从球磨机中倒出, 然后经 180干燥 ; 0067 (6) 破碎和筛分 0068 将干燥好的组合粉末进行破碎, 由筛粉机筛出粒度范围为 +150 目 -350 目的粉 末作为成品粉, 即得所需成分、 所需粒度等级而又不会发生组分偏析的组合粉末。 0069 按用户的要求进行筛分, 包装入库。 0070 实施例二 0071 一种激光熔覆高耐磨硅化物颗粒增强激光熔覆高耐磨钴基合金粉末及其制备方 法, 该硅化物颗粒增强激光熔覆高耐磨钴基合金粉末由基体合金粉末与硅化物颗粒和粘结 剂所组成, 其配比为 : 68。
33、基体合金粉末, 30的 Si3N4, 2的环氧树脂粘结剂制备成组合 粉末 ; 其中基体合金的化学成分及其质量百分比为 ; 0072 0.2 C、 5 Si、 3 B、 1.5 Cr、 2.0 W、 2.5 Mn、 0.2 Nb、 3 Ni、 12 Fe、 0.15 MgO, 0.9 CaF2, 0.25 CeO2、 0.25 Y3O2、 0.25 La2O3、 Co 余量。 0073 (2) 添加硅化物颗粒 0074 选取粒度范围为 -300 目的市售 Si3N4粉末作为增强硬质颗粒 ; 0075 (3) 添加粘结剂 0076 采用热固型的环氧树脂做粘结剂, 加入甲醇溶剂, 使其溶解成树脂溶液。
34、 ; 0077 (4) 搅拌球磨 0078 将制备好的基体合金粉末和 Si3N4粉末和粘结剂按照上述的比例进行配置后, 倒 入搅拌球磨机中, 将 2热固型的酚醛树脂溶解于甲醇溶剂中使其溶解成树脂溶液, 搅拌均 匀后倒入球磨机内的所需处理的混合粉中, 将球体直径 12mm 的磨球按照 2.5 1 球料比配 制好后加入到搅拌球磨机中, 经 5 60 小时的充分搅拌球磨, 经 26 小时的充分搅拌球磨, 使混合粉各组分及树脂液都分布均匀, 将各组元粉末颗粒包裹起来, 并粘结在一起, 制备成 组合粉末 ; 0079 其制备方法与实施例一相同。 0080 实施例三 0081 一种激光熔覆高耐磨硅化物颗粒。
35、增强激光熔覆高耐磨钴基合金粉末及其制备方 法, 该激光熔覆高耐磨硅化物颗粒增强激光熔覆高耐磨钴基合金粉末由基体合金粉末与硅 化物硬质颗粒和粘结剂所组成, 其配比为 : 68基体合金粉末, 30的 MoSi2粉末作, 2的 环氧树脂粘结剂制备成组合粉末 ; 其中基体合金的化学成分及其质量百分比为 ; 0082 0.4 C、 2.8 Si、 2.0 B、 3 Cr、 2.5 W、 1.8 Mn、 0.25 Nb、 2.0 Ni、 10 Fe、 0.2 MgO, 1.5 CaF2, 0.3 CeO2、 0.3 Y3O2、 0.3 La2O3、 Co 余量。 0083 (2) 添加硅化物颗粒 0084。
36、 选取粒度范围为 -200 目的市售 MoSi2粉末作作为增强硬质颗粒 ; 0085 (3) 添加粘结剂 0086 采用水玻璃做粘结剂, 加入甲醇溶剂 ; 0087 (4) 搅拌球磨 0088 将制备好的基体合金粉末和 MoSi2粉末和粘结剂按照上述的比例进行配置后, 倒 入搅拌球磨机中, 将 2.5水玻璃加入于甲醇溶剂中, 搅拌均匀后倒入球磨机内的所需处理 说 明 书 CN 102990059 A 8 7/7 页 9 的混合粉中, 将球体直径 18mm 的磨球按照 2.8 1 球料比配制好后加入到搅拌球磨机中, 起动搅拌球磨机, 经 18 小时的充分搅拌球磨, 使混合粉各组分及水玻璃液都分布均匀, 将 各组元粉末颗粒包裹起来, 并粘结在一起, 制备成组合粉末 ; 0089 其制备方法与实施例一相同。 0090 本发明提出的以上成份的激光熔覆高耐磨硅化物颗粒增强激光熔覆高耐磨钴基 合金粉末, 特别适用于相应制件表面的激光熔覆, 其熔覆层的硬度高, 耐磨性良好, 产生开 裂和其它熔敷层缺陷的倾向小, 可以制备大厚度熔覆层, 激光熔覆工艺性能良好, 比现用激 光熔覆合金粉末的成本低, 能适用更广泛的应用需要。本发明的材料推广应用具有显著的 经济和社会效益。 说 明 书 CN 102990059 A 9 。