CN107435118A - 一种球墨铸铁及其铸铁表面激光熔覆制取涂层的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种球墨铸铁及其铸铁表面激光熔覆制取涂层的方法，涉及球墨铸铁技术领域。包括各成分的重量百分比如下：C：4.2～4.6％，Si：2.0～3.1％，Al：1.9～3.2％，Mo：1.3～1.5％，V：0.1～0.2％，Mg0.1～0.2％，Ca3.1～4.2％，Mn0.3～0.4％，Cr：5.13～7.2％，Zn：0.02～0.1％，P＜0.08，S＜0.02，Re：0.02～0.04％，其余为Fe。本发明通过在球墨铸铁表面激光熔覆制取涂层，制备工艺简单，球墨铸铁表面的硬度和耐磨性均显著提高，具有成型快、不需要进行防污染处理，降低生产成本，对基体材料的损伤小；增强材料表面的硬度，耐磨性，抗腐蚀性。

Description

一种球墨铸铁及其铸铁表面激光熔覆制取涂层的方法
技术领域
本发明属于球墨铸铁技术领域，特别是涉及一种球墨铸铁及其铸铁表面激光熔覆制取涂层的方法。
背景技术
球墨铸铁是一种高强度的铸铁材料，由于其应用广泛的机械性能、成本低廉、工艺简单等优点，球墨铸铁已迅速发展为产量仅次于灰铸铁的铸铁材料。虽然球墨铸铁铸件已经在所有主要的工业领域中得到广泛的应用，但是由于球墨铸铁的硬度较低，耐腐蚀性能亦较差等缺点，在很大程度上都限制了球墨铸铁的应用，而对球墨铸铁表面进行激光重熔工艺处理，可以有效提高球墨铸铁表面的硬度、耐腐蚀性和耐高温性等，将大大扩展球墨铸铁铸件的应用范围，是一种有着广大前景的工艺。
为耐热条件下生产的零件一般会采用球铁。而且一般都是铁素体球铁。并不是只要是球铁就适合耐高温，其基体组织应该为铁素体，否则，如果基体组织中有珠光体存在时，会导致珠光体片层球状化，而导致其性能急剧衰退。
工程中考量的因素并不是简单的某一个性能指标，有些情况下，在也有使用灰铁用作耐高温零件的，典型的是汽车刹车毂，其使用温度局部可到700度以上。原因是灰铁的减震性能、散热性能都优于球铁。
随着科技的发展，球墨铸铁在常温下的性能早已不能满足实际应用，很多情况下，球墨铸铁已使用在600℃以上的高温条件下，因此，如何提高球墨铸铁件的高温耐热性、耐热温度和使用寿命，对企业降低成本，提高经济效益具有重大意义。合金化是提高耐热性的主要途径，在球墨铸铁中加入Si、Al、Cr等合金元素，可有效地提高其耐热性。因此，本文针对球墨铸铁的使用情况和使用温度，选取合金化方式，以不同组分的低Cr球墨铸铁为对象，研究了其高温耐热性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种球墨铸铁及其铸铁表面激光熔覆制取涂层的方法，通过在球墨铸铁表面激光熔覆制取涂层，球墨铸铁表面的硬度和耐磨性均显著提高，设置与涂层材料相熔融配合的球墨铸铁；增强材料表面的硬度，耐磨性，抗腐蚀性。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明为一种球墨铸铁，包括各成分的重量百分比如下：C：4.2～4.6％，Si：2.0～3.1％，Al：1.9～3.2％，Mo：1.3～1.5％，V：0.1～0.2％，Mg0.1～0.2％，Ca3.1～4.2％，Mn0.3～0.4％，Cr：5.13～7.2％，Zn：0.02～0.1％，P＜0.08，S＜0.02，Re：0.02～0.04％，其余为Fe。
进一步地，所述各成分的重量百分比如下：C：4.3％，Si：2.35％，Al：2.2％，Mo：1.35％，V：0.12％，Mg0.12％，Ca3.4％，Mn0.32％，Cr：5.7％，Zn：0.05％，P＜0.08，S＜0.02，Re：0.02％，其余为Fe。
进一步地，所述各成分的重量百分比如下：C：4.4％，Si：2.43％，Al：3.2％，Mo：1.4％，V：0.16％，Mg0.15％，Ca3.8％，Mn0.39％，Cr：6.2％，Zn：0.04％，P＜0.08，S＜0.02，Re：0.04％，其余为Fe。
一种球墨铸铁表面激光熔覆制取涂层的方法，包括如下步骤：
SS01采用火焰喷枪将涂层材料喷涂在经预处理的球墨铸铁表面；
SS02在SS01完成后，采用横流连续二氧化碳激光器进行重熔。
进一步地，所述火焰喷枪采用QH2/h型氧-乙炔火焰喷枪；所述二氧化碳激光器采用HJ-4型横流连续二氧化碳激光器。
进一步地，所述火焰喷枪采用QH2/h型氧-乙炔火焰喷枪；所述二氧化碳激光器采用HJ-4型横流连续二氧化碳激光器。
本发明具有以下有益效果：
本发明通过在球墨铸铁表面激光熔覆制取涂层，制备工艺简单，球墨铸铁表面的硬度和耐磨性均显著提高，具有成型快、不需要进行防污染处理，降低生产成本，对基体材料的损伤小；增强材料表面的硬度，耐磨性，抗腐蚀性。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明为一种球墨铸铁，包括各成分的重量百分比如下：
C：4.2～4.6％，Si：2.0～3.1％，Al：1.9～3.2％，Mo：1.3～1.5％，V：0.1～0.2％，Mg0.1～0.2％，Ca3.1～4.2％，Mn0.3～0.4％，Cr：5.13～7.2％，Zn：0.02～0.1％，P＜0.08，S＜0.02，Re：0.02～0.04％，其余为Fe。
其中，各成分的重量百分比如下：C：4.3％，Si：2.35％，Al：2.2％，Mo：1.35％，V：0.12％，Mg0.12％，Ca3.4％，Mn0.32％，Cr：5.7％，Zn：0.05％，P＜0.08，S＜0.02，Re：0.02％，其余为Fe。
其中，各成分的重量百分比如下：C：4.4％，Si：2.43％，Al：3.2％，Mo：1.4％，V：0.16％，Mg0.15％，Ca3.8％，Mn0.39％，Cr：6.2％，Zn：0.04％，P＜0.08，S＜0.02，Re：0.04％，其余为Fe。
一种球墨铸铁表面激光熔覆制取涂层的方法，包括如下步骤：
SS01采用火焰喷枪将涂层材料喷涂在经预处理的球墨铸铁表面；
SS02在SS01完成后，采用横流连续二氧化碳激光器进行重熔。
其中，火焰喷枪采用QH2/h型氧-乙炔火焰喷枪；所述二氧化碳激光器采用HJ-4型横流连续二氧化碳激光器。
其中，火焰喷枪采用QH2/h型氧-乙炔火焰喷枪；所述二氧化碳激光器采用HJ-4型横流连续二氧化碳激光器。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (6)

1.一种球墨铸铁，其特征在于，各成分的重量百分比如下：
C：4.2～4.6％，Si：2.0～3.1％，Al：1.9～3.2％，Mo：1.3～1.5％，V：0.1～0.2％，Mg0.1～0.2％，Ca3.1～4.2％，Mn0.3～0.4％，Cr：5.13～7.2％，Zn：0.02～0.1％，P＜0.08，S＜0.02，Re：0.02～0.04％，其余为Fe。
2.根据权利要求1所述的一种球墨铸铁，其特征在于，各成分的重量百分比如下：C：4.3％，Si：2.35％，Al：2.2％，Mo：1.35％，V：0.12％，Mg0.12％，Ca3.4％，Mn0.32％，Cr：5.7％，Zn：0.05％，P＜0.08，S＜0.02，Re：0.02％，其余为Fe。
3.根据权利要求1所述的一种球墨铸铁，其特征在于，各成分的重量百分比如下：C：4.4％，Si：2.43％，Al：3.2％，Mo：1.4％，V：0.16％，Mg0.15％，Ca3.8％，Mn0.39％，Cr：6.2％，Zn：0.04％，P＜0.08，S＜0.02，Re：0.04％，其余为Fe。
4.一种球墨铸铁表面激光熔覆制取涂层的方法，其特征在于，包括如下步骤：
SS01采用火焰喷枪将涂层材料喷涂在经预处理的球墨铸铁表面；
SS02在SS01完成后，采用横流连续二氧化碳激光器进行重熔。
5.根据权利要求4所述的一种球墨铸铁表面激光熔覆制取涂层的方法，其特征在于，所述球墨铸铁作为基体材料；所述涂层材料分别为镍基自熔合金和镍基碳化钨粉，所述涂层材料的颗粒尺寸为100-150目。
6.根据权利要求4所述的一种球墨铸铁表面激光熔覆制取涂层的方法，其特征在于，所述火焰喷枪采用QH2/h型氧-乙炔火焰喷枪；所述二氧化碳激光器采用HJ-4型横流连续二氧化碳激光器。
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