CN101654768B - 一种等离子熔覆用合金粉末 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种等离子熔覆用合金粉末，主要由以下质量百分比的元素组成：铬41％-50％，钛6％-25％，硼2.1％-5％，硅1.5％-6％，碳6.1％-8％，镍0％-12％，余量为Fe及不可避免的杂质。含以上成份的等离子熔覆用合金粉末，特别适用于相应制件表面的等离子熔覆，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，等离子熔覆工艺性能良好。
Description
技术领域
本发明涉及金属构件表面耐磨强化的一种喷焊用合金粉末，具体涉及一种等离子熔覆用合金粉。
背景技术
金属陶瓷复合涂层，尤其是以碳化物为增强相的金属陶瓷复合涂层在航空、航天、冶金、矿山、石油和化工等领域中的耐磨构件的制造和修复中具有广泛的用途。目前，以碳化物为增强相的金属陶瓷复合涂层中的陶瓷相通常采用外加复合的方式预制在原材料表面，涂层中陶瓷相分布不均匀，粒度较粗大，陶瓷/金属结合界面易受污染，这将大大影响涂层的性能。近年来产生了一种制备金属陶瓷的新方法一反应等离子熔覆，它将原位合成技术和等离子熔覆技术相结合，利用粉末和粉末之间的反应，在熔覆过程中同时完成复合材料的合成。原位反应合成过程中放出的反应热，可以提高熔覆温度，降低涂层的孔隙率，改善涂层与基体的结合；而且原位合成的硬质相颗粒细小，分布均匀，硬质相与金属基体的结合界面洁净。因此反应等离子熔覆克服了传统等离子熔覆金属陶瓷工艺的缺点，在制备金属陶瓷复合涂层方面具有不可比拟的优势。
近年来国内外在金属陶瓷复合涂层反应等离子熔覆方面已有相当的研究，但反应等离子熔覆技术并未真正在工程实际中获得全面的应用，存在的主要问题金属陶瓷复合涂层等离子熔覆工艺复杂，表面裂纹多，涂层中残留有害相，导致涂层的组织不均匀，涂层质量不稳定。由以上可以看出，目前市场缺乏一种用来制备等离子熔覆工艺简单，表面无裂纹，涂层组织均匀，涂层质量稳定的金属陶瓷复合涂层的等离子熔覆用合金粉末。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术制备的金属陶瓷复合涂层等离子熔覆工艺复杂，表面裂纹多，涂层中残留有害相，导致涂层的组织不均匀，涂层质量不稳定的缺点，提供一种等离子熔覆用合金粉末。
为解决上述技术问题，本发明主要由以下质量百分比的元素组成：铬41％-46％，钛6％-25％，硼2.1％-3％，硅5-6％，碳6.6％-8％，镍5％-12％；所述的铬元素和碳元素是以高碳铬铁粉的形式添加，其中，高碳铬铁粉中的铬含量为50％-70％，碳含量为2％-8％；所述的硼元素是以硼铁粉的形式添加，其中硼铁粉中的硼含量为10％-30％；所述的钛元素是以钛铁粉或以钛粉或以钛铁粉和钛粉混合的形式添加，其中，钛铁粉中的钛含量为30％-72％，余量为Fe及不可避免的杂质。
以上所述的各种粉的粒度在30-350μm之间。
与现有技术相比，本发明具有较好的综合性能，这体现在以下几个方面：
1、具有良好的工艺性：本发明粉末经等离子等离子熔覆后，涂层表面平滑均匀，裂纹少，无脱落掉块，因此既可用于手工等离子熔覆，又可用于自动等离子熔覆；
2、具有较好的抗磨性：由于Cr，Ti，Ni，B，C，Si等合金元素加入量较大，硬质合金化合物数量多，硬度高，自身抗磨性很好；
3、由于本发明的等离子熔覆用合金粉末没有使用纯铬粉，而是由价格低的高碳铬铁组成，所以成本低，性价比高，使用广泛，可用于修复耐磨件，以及其它一些需要耐磨和减磨的金属机构件的表面耐磨强化。
下面结合实施例对本发明的等离子熔覆用合金粉末作进一步详细说明：
实施例1
等离子熔覆用合金粉末，按质量百分比计，其组成配比为：铬45％，钛6％，硼2.1％，硅6％，碳6.1％，镍5％，余量为铁及不可避免的杂质。
实施例2
具体实施方式
等离子熔覆用合金粉末，按质量百分比计，其组成配比为：铬50％，钛25％，硼4％，硅2％，碳6.6％，镍2％，余量为铁及不可避免的杂质。
实施例3
等离子熔覆用合金粉末，按质量百分比计，其组成配比为：铬48％，钛10％，硼5％，硅4％，碳7％，镍8％，余量为铁及不可避免的杂质。
实施例4
等离子熔覆用合金粉末，按质量百分比计，其组成配比为：铬46％，钛15％，硼3.5％，硅1.5％，碳7.5％，镍10％，余量为铁及不可避免的杂质。
实施例5
等离子熔覆用合金粉末，按质量百分比计，其组成配比为：铬41％，钛20％，硼3％，硅5％，碳8％，镍12％，余量为铁及不可避免的杂质。
上述实施例中，铬元素和碳元素是以高碳铬铁粉的形式添加，其中，高碳铬铁粉中的铬含量为50％-70％，碳含量为2％-8％，余量为铁和杂质；钛元素是以钛铁粉或者是以钛粉或者是以钛铁粉和钛粉混合的形式添加，其中，钛铁粉中的钛含量为30％-72％，余量为铁和杂质；硼元素是以硼铁粉的形式添加，其中硼铁粉中的硼含量为10％-30％，余量为铁和杂质；硅元素是以硅铁粉或者是以硅粉或者是以硅铁粉和硅粉混合的形式的形式添加，其中，硅铁粉中的硅含量为5％-72％，余量为铁和杂质。以上所述的各种粉的粒度在30-350μm之间。
以上为本发明优选的实施例，但本发明并不仅限于所述实施例的内容。
Claims (2)
1.一种等离子熔覆用合金粉末，其特征是主要由以下质量百分比的元素组成：铬41％-46％，钛6％-25％，硼2.1％-3％，硅5-6％，碳6.6％-8％，镍5％-12％；所述的铬元素和碳元素是以高碳铬铁粉的形式添加，其中，高碳铬铁粉中的铬含量为50％-70％，碳含量为2％-8％；所述的硼元素是以硼铁粉的形式添加，其中硼铁粉中的硼含量为10％-30％；所述的钛元素是以钛铁粉或以钛粉或以钛铁粉和钛粉混合的形式添加，其中，钛铁粉中的钛含量为30％-72％，余量为Fe及不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的等离子熔覆用合金粉末，其特征是以上所述的各种粉的粒度在30-350μm之间。
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