CN106350816A - 一种铝合金激光熔覆Si‑Cr‑B‑W‑Al耐磨涂层的方法 - Google Patents

一种铝合金激光熔覆Si‑Cr‑B‑W‑Al耐磨涂层的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106350816A
CN106350816A CN201611015450.3A CN201611015450A CN106350816A CN 106350816 A CN106350816 A CN 106350816A CN 201611015450 A CN201611015450 A CN 201611015450A CN 106350816 A CN106350816 A CN 106350816A
Authority
CN
China
Prior art keywords
aluminum alloy
wear
base material
resistant coating
coating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201611015450.3A
Other languages
English (en)
Inventor
张达明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuxi Mingsheng Textile Machinery Co Ltd
Original Assignee
Wuxi Mingsheng Textile Machinery Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuxi Mingsheng Textile Machinery Co Ltd filed Critical Wuxi Mingsheng Textile Machinery Co Ltd
Priority to CN201611015450.3A priority Critical patent/CN106350816A/zh
Publication of CN106350816A publication Critical patent/CN106350816A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C24/00—Coating starting from inorganic powder
    • C23C24/08—Coating starting from inorganic powder by application of heat or pressure and heat
    • C23C24/10—Coating starting from inorganic powder by application of heat or pressure and heat with intermediate formation of a liquid phase in the layer
    • C23C24/103—Coating with metallic material, i.e. metals or metal alloys, optionally comprising hard particles, e.g. oxides, carbides or nitrides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C21/00—Alloys based on aluminium
    • C22C21/02—Alloys based on aluminium with silicon as the next major constituent

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

本发明公开了一种铝合金激光熔覆Si‑Cr‑B‑W‑Al耐磨涂层的方法，其包括：(1)将铝合金基材喷砂粗化处理，粗糙度大于Ra25；(2)将喷砂粗化处理后的铝合金基材除去表面杂质；(3)将10‑15wt％Si、2‑6wt％Cr、0.5‑3wt％B、0.5‑2wt％W和余量铝的复合粉末混合均匀，研磨后调配成料浆；(4)将所述料浆均匀的涂覆于铝合金基材表面，在100‑140℃下干燥；(5)采用激光熔覆，其激光功率为2‑10kW，光斑宽度3‑10mm，扫描速度2‑5mm/s，将所述熔覆，得到熔覆于铝合金表面的Si‑Cr‑B‑W‑Al耐磨涂层。本发明通过激光熔覆，在铝合金表面熔覆一层Si‑Cr‑B‑W‑Al耐磨涂层，其硬度大于300HV0.2，较基体铝合金性能提高5倍以上。大大增加了铝合金的耐磨性能。

Description

一种铝合金激光熔覆Si-Cr-B-W-Al耐磨涂层的方法
技术领域
本发明涉及材料技术领域，尤其涉及一种铝合金激光熔覆Si-Cr-B-W-Al耐磨涂层的方法。
背景技术
材料学科学家及工程技术人员一直对铝基材料进行不断深入的研究，铝基材料也由传统的铸造铝合金发展到改性铝合金和铝基复合材料。铝基复合材料使得铝合金的耐磨性和强度等综合机械性能到了大幅度提高。然而，铝基材料熔点低、硬度低和耐磨性差的缺陷仍没有得到根本的克服，这在很大程度上限制了铝合金的应用范围。多年来，为了克服铝合金的不足，铝合金的整体改性和表面改性一直是人们努力的方向。
激光熔覆技术具有很多优点及激光熔覆涂层的优异性能，各国学者和技术人员均在不断地对其进行深入研究，不断地开拓其应用领域。随着材料科学、计算机应用科学、自动控制技术及激光熔覆技术自身的发展，激光熔覆技术在工业领域的多个方面已获得应用或者存在巨大潜在应用。
通过在普通材料表面激光熔覆具有特定性能的异质村料，可以获得具有特定性能的优质涂层，达到对普通材料表面改性的目的，延长零部件使用寿命，扩大普通材料的使用范围。这种表面改性包括改善材料表面的强度、耐磨性、耐腐蚀性(包括酸、碱、盐腐蚀及气体腐蚀)及耐高温性等。
但铝合金在空气中极易被氧化，在表面生成一层氧化膜。铝合金表面的氧化膜的熔点很髙，不易熔化，且其比重比铝大，因而就会在激光熔覆产生的熔池中下沉，在界面上形成夹杂或者气孔，影响熔覆质量。要想获得高质量的涂层，就想要办法尽量除去氧化膜。目前去除Al2O3的方法有机械法、自造渣元素法及综合法等。这几种方法中，综合法操作较为复杂，不适应大规模的生产应用，主要局限于实验室研究；机械法因为其操作简单，应用较广泛，但去除氧化膜不彻底，效果不理想；自造渣元素法目前已经在工业生产中得到成功应用。因此铝合金表面进行激光熔覆还有难以克服的缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提出一种铝合金激光熔覆Si-Cr-B-W-Al耐磨涂层的方法，能够大幅提高铝合金的耐磨性能。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种铝合金激光熔覆Si-Cr-B-W-Al耐磨涂层的方法，其包括：
(1)将铝合金基材喷砂粗化处理，粗糙度大于Ra25；
(2)将喷砂粗化处理后的铝合金基材除去表面杂质；
(3)将10-15wt％Si、2-6wt％Cr、0.5-3wt％B、0.5-2wt％W和余量铝的复合粉末混合均匀，研磨后调配成料浆；
(4)将所述料浆均匀的涂覆于铝合金基材表面，在100-140℃下干燥；
(5)采用激光熔覆，其激光功率为2-10kW，光斑宽度3-10mm，扫描速度2-5mm/s，将所述熔覆，得到熔覆于铝合金表面的Si-Cr-B-W-Al耐磨涂层。
本发明通过激光熔覆，在铝合金表面熔覆一层Si-Cr-B-W-Al耐磨涂层，其硬度大于300HV0.2，较基体铝合金性能提高5倍以上。大大增加了铝合金的耐磨性能。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例1
一种铝合金激光熔覆Si-Cr-B-W-Al耐磨涂层的方法，其包括：
(1)将铝合金基材喷砂粗化处理，粗糙度大于Ra25；
(2)将喷砂粗化处理后的铝合金基材除去表面杂质；
(3)将10wt％Si、2wt％Cr、0.5wt％B、0.5wt％W和余量铝的复合粉末混合均匀，研磨后调配成料浆；
(4)将所述料浆均匀的涂覆于铝合金基材表面，在100℃下干燥；
(5)采用激光熔覆，其激光功率为2kW，光斑宽度3mm，扫描速度2mm/s，将所述熔覆，得到熔覆于铝合金表面的Si-Cr-B-W-Al耐磨涂层。
本发明通过激光熔覆，在铝合金表面熔覆一层Si-Cr-B-W-Al耐磨涂层，其硬度为310HV0.2。
实施例2
一种铝合金激光熔覆Si-Cr-B-W-Al耐磨涂层的方法，其包括：
(1)将铝合金基材喷砂粗化处理，粗糙度大于Ra25；
(2)将喷砂粗化处理后的铝合金基材除去表面杂质；
(3)将15wt％Si、6wt％Cr、3wt％B、2wt％W和余量铝的复合粉末混合均匀，研磨后调配成料浆；
(4)将所述料浆均匀的涂覆于铝合金基材表面，在140℃下干燥；
(5)采用激光熔覆，其激光功率为10kW，光斑宽度10mm，扫描速度5mm/s，将所述熔覆，得到熔覆于铝合金表面的Si-Cr-B-W-Al耐磨涂层。
本发明通过激光熔覆，在铝合金表面熔覆一层Si-Cr-B-W-Al耐磨涂层，其硬度为317HV0.2。
实施例3
一种铝合金激光熔覆Si-Cr-B-W-Al耐磨涂层的方法，其包括：
(1)将铝合金基材喷砂粗化处理，粗糙度大于Ra25；
(2)将喷砂粗化处理后的铝合金基材除去表面杂质；
(3)将12wt％Si、4wt％Cr、1wt％B、1wt％W和余量铝的复合粉末混合均匀，研磨后调配成料浆；
(4)将所述料浆均匀的涂覆于铝合金基材表面，在100℃下干燥；
(5)采用激光熔覆，其激光功率为6kW，光斑宽度4mm，扫描速度3mm/s，将所述熔覆，得到熔覆于铝合金表面的Si-Cr-B-W-Al耐磨涂层。
本发明通过激光熔覆，在铝合金表面熔覆一层Si-Cr-B-W-Al耐磨涂层，其硬度大于308HV0.2。
实施例4
一种铝合金激光熔覆Si-Cr-B-W-Al耐磨涂层的方法，其包括：
(1)将铝合金基材喷砂粗化处理，粗糙度大于Ra25；
(2)将喷砂粗化处理后的铝合金基材除去表面杂质；
(3)将11wt％Si、5wt％Cr、1.6wt％B、0.6wt％W和余量铝的复合粉末混合均匀，研磨后调配成料浆；
(4)将所述料浆均匀的涂覆于铝合金基材表面，在110℃下干燥；
(5)采用激光熔覆，其激光功率为8kW，光斑宽度6mm，扫描速度3mm/s，将所述熔覆，得到熔覆于铝合金表面的Si-Cr-B-W-Al耐磨涂层。
本发明通过激光熔覆，在铝合金表面熔覆一层Si-Cr-B-W-Al耐磨涂层，其硬度大于330HV0.2。

Claims (1)

1.一种铝合金激光熔覆Si-Cr-B-W-Al耐磨涂层的方法，其包括：
(1)将铝合金基材喷砂粗化处理，粗糙度大于Ra25；
(2)将喷砂粗化处理后的铝合金基材除去表面杂质；
(3)将10-15wt％Si、2-6wt％Cr、0.5-3wt％B、0.5-2wt％W和余量铝的复合粉末混合均匀，研磨后调配成料浆；
(4)将所述料浆均匀的涂覆于铝合金基材表面，在100-140℃下干燥；
(5)采用激光熔覆，其激光功率为2-10kW，光斑宽度3-10mm，扫描速度2-5mm/s，将所述熔覆，得到熔覆于铝合金表面的Si-Cr-B-W-Al耐磨涂层。
CN201611015450.3A 2016-11-18 2016-11-18 一种铝合金激光熔覆Si‑Cr‑B‑W‑Al耐磨涂层的方法 Pending CN106350816A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611015450.3A CN106350816A (zh) 2016-11-18 2016-11-18 一种铝合金激光熔覆Si‑Cr‑B‑W‑Al耐磨涂层的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611015450.3A CN106350816A (zh) 2016-11-18 2016-11-18 一种铝合金激光熔覆Si‑Cr‑B‑W‑Al耐磨涂层的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106350816A true CN106350816A (zh) 2017-01-25

Family

ID=57862625

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611015450.3A Pending CN106350816A (zh) 2016-11-18 2016-11-18 一种铝合金激光熔覆Si‑Cr‑B‑W‑Al耐磨涂层的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106350816A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109321915A (zh) * 2018-12-05 2019-02-12 湖南恒佳新材料科技有限公司 一种耐磨铝合金及其制备方法
CN111621780A (zh) * 2020-05-28 2020-09-04 成都航空职业技术学院 一种激光熔覆制备Al-Cr复合涂层的方法
CN112739480A (zh) * 2018-09-20 2021-04-30 由加拿大自然资源部长代表的加拿大女王陛下 形成混合铝基复合涂层的方法和组合物
CN112981392A (zh) * 2021-01-26 2021-06-18 山东新升实业发展有限责任公司 一种激光熔覆材料

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103394685A (zh) * 2013-07-17 2013-11-20 贵州大学 用于制备高熵合金涂层的合金粉末及其制备方法和应用
CN104328431A (zh) * 2014-11-14 2015-02-04 重庆理工大学 一种铝合金表面改性的方法
CN105603418A (zh) * 2013-08-01 2016-05-25 天津大学 利用熔覆粉末在激光熔覆中提高42CrMo钢显微硬度的方法
CN105861882A (zh) * 2016-04-20 2016-08-17 浙江工业大学 一种激光组合制造专用合金粉末及其在硬密封球阀中的应用
CN106048603A (zh) * 2013-06-28 2016-10-26 丹阳宏图激光科技有限公司 一种铝合金表面的激光熔覆工艺

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106048603A (zh) * 2013-06-28 2016-10-26 丹阳宏图激光科技有限公司 一种铝合金表面的激光熔覆工艺
CN103394685A (zh) * 2013-07-17 2013-11-20 贵州大学 用于制备高熵合金涂层的合金粉末及其制备方法和应用
CN105603418A (zh) * 2013-08-01 2016-05-25 天津大学 利用熔覆粉末在激光熔覆中提高42CrMo钢显微硬度的方法
CN104328431A (zh) * 2014-11-14 2015-02-04 重庆理工大学 一种铝合金表面改性的方法
CN105861882A (zh) * 2016-04-20 2016-08-17 浙江工业大学 一种激光组合制造专用合金粉末及其在硬密封球阀中的应用

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张国顺: "《现代激光制造技术》", 28 February 2006, 化学工业出版社 *
张晓琳等: ""铝合金表面激光熔覆陶瓷复合涂层研究现状"", 《热加工工艺》 *
张艺等: ""激光熔覆材料的研究现状及发展"", 《热加工工艺》 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112739480A (zh) * 2018-09-20 2021-04-30 由加拿大自然资源部长代表的加拿大女王陛下 形成混合铝基复合涂层的方法和组合物
US11453088B2 (en) 2018-09-20 2022-09-27 Her Majesty The Queen In Right Of Canada, As Represented By The Minister Of Natural Resources Process and composition for formation of hybrid aluminum composite coating
CN109321915A (zh) * 2018-12-05 2019-02-12 湖南恒佳新材料科技有限公司 一种耐磨铝合金及其制备方法
CN111621780A (zh) * 2020-05-28 2020-09-04 成都航空职业技术学院 一种激光熔覆制备Al-Cr复合涂层的方法
CN112981392A (zh) * 2021-01-26 2021-06-18 山东新升实业发展有限责任公司 一种激光熔覆材料

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106350816A (zh) 一种铝合金激光熔覆Si‑Cr‑B‑W‑Al耐磨涂层的方法
CN108441859B (zh) 使用Nb元素增强Ni基耐磨激光熔覆涂层及其制备方法
CN103882324B (zh) 一种防腐耐磨涂层及其涂覆方法
CN100595329C (zh) 一种冶金铸铁轧辊的表面激光纳米陶瓷合金化处理方法
CN103014706A (zh) 一种金属表面的陶瓷膜层及其制备方法
CN102465294A (zh) 一种大面积激光熔覆高硬度镍基合金材料的方法
CN103614687B (zh) 一种连铸结晶器铜板表面金属陶瓷涂层的制备工艺
CN102618870B (zh) 耐磨和耐腐蚀模具及在该模具基体工作表面形成防护涂层的制备工艺
Ranjith et al. Influence of titanium-coated (B 4 C p+ SiC p) particles on sulphide stress corrosion and wear behaviour of AA7050 hybrid composites (for MLG link)
CN103805934A (zh) 一种电火花沉积结合等离子熔覆增强金属轧辊表面的方法
CN110904361B (zh) 等离子喷涂用镍基合金复合粉末及熔覆涂层的制备方法
CN103614724A (zh) 一种连铸结晶器铜板表面金属陶瓷涂层的制备工艺
CN102828073A (zh) 粉末喷涂铝合金型材的生产方法
CN106756986A (zh) 一种铝合金激光熔覆TiN‑Si‑Cr‑B‑Al耐磨涂层的方法
CN107177843B (zh) 一种激光熔覆复合粉及应用
CN104250802B (zh) 一种热轧无缝钢管张减辊激光熔覆超硬高速钢工艺方法
CN106435571A (zh) 一种铝合金激光熔覆耐磨涂层的方法
CN104120425B (zh) 一种铝合金表面激光熔覆稀土氧化钇+铝+铁基合金复合涂层的工艺
CN102994814A (zh) 一种磁场下原位生成的混合颗粒增强耐磨铝基复合材料及其制备方法
CN106702374A (zh) 一种铝合金激光熔覆耐磨涂层的方法
CN106756985A (zh) 一种铝合金激光熔覆SiC‑Si‑Cr‑B‑Al耐磨涂层的方法
CN106756982A (zh) 一种铝合金激光熔覆Si‑Cr‑B‑W‑C‑Al耐磨涂层的方法
CN105838984A (zh) 一种硼化钛晶须增强铸渗复合矿用破碎机耐磨锤头及其生产方法
CN106756983A (zh) 一种铝合金激光熔覆Si‑Cr‑B‑W‑Al耐磨涂层的方法
CN103042630B (zh) 子午线轮胎活络模铝镁合金花纹圈

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20170125

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication