CN110938779A - 一种穿管用高温耐磨强化导板熔覆层金属粉末及其制备方法 - Google Patents
一种穿管用高温耐磨强化导板熔覆层金属粉末及其制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种穿管用高温耐磨强化导板熔覆层金属粉末，按照重量比计所述穿管用高温耐磨强化导板熔覆层金属粉末的配方如下：材料A占65～75％，材料B占8～12％，材料C占17～23％。本发明还公开了一种穿管用高温耐磨强化导板熔覆层金属粉末的制备方法。本发明提供的一种穿管用高温耐磨强化导板熔覆层金属粉末形成的熔覆层结构致密，无裂纹、缩孔、缩松、气孔等缺陷，具有高抗压性、高抗腐蚀性、高抗高温性和高耐磨性等优异的金属学性能，本发明提供的一种穿管用高温耐磨强化导板熔覆层金属粉末的制备方法，通过相互协调作用、相辅相成的整个工艺步骤，在相应的严格条件控制下，可控性强，易于工业化生产。
Description
技术领域
本发明涉及激光熔覆技术领域，具体为一种穿管用高温耐磨强化导板熔覆层金属粉末，同时，本发明还涉及一种穿管用高温耐磨强化导板熔覆层金属粉末的制备方法。
背景技术
激光熔覆的原理就是利用高能激光束照射金属材料，使得其表面形成激光熔池，同时填注新的添加材料，待激光扫过之后一并冷却，由此在金属表面形成一层新的熔覆层。
然而，目前市场上激光熔覆用的金属粉末通常使用的大多为专用于热喷涂的自熔合金粉末。如果将原本适用于热喷涂的自熔合金粉末直接用于激光熔覆，由于能量源发生了巨大变化，合金粉末被热辐射、热传导的物理过程随着发生极大的改变，往往因为传热与熔融不均匀，造成裂纹、缩松、缩孔、气孔等一系列不良后果。因此，我们提出一种穿管用高温耐磨强化导板熔覆层金属粉末及其制备方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种穿管用高温耐磨强化导板熔覆层金属粉末，成分配比合理，各组分原料配置科学，形成的熔覆层结构致密，无裂纹、缩孔、缩松、气孔等缺陷，具有高抗压性、高抗腐蚀性、高抗高温性和高耐磨性等优异的金属学性能，本发明提供的一种穿管用高温耐磨强化导板熔覆层金属粉末的制备方法步骤合理，通过相互协调作用、相辅相成的整个工艺步骤，在相应的严格条件控制下，可控性强，易于工业化生产，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种穿管用高温耐磨强化导板熔覆层金属粉末，按照重量比计所述穿管用高温耐磨强化导板熔覆层金属粉末的配方如下：
材料A占65～75％，材料B占8～12％，材料C占17～23％；
按照重量比计所述材料A中碳含量占1.65～2.65％，钒含量占1.35～1.95％，钼含量占0.5～0.75％，余量为铁；
所述材料B为镍包碳化铬，按照重量比计，其中碳化铬含量占80～90％，镍含量占10～20％；
所述材料C为钴包碳化钨，按照重量比计，其中钴含量占6～10％，碳化钨含量占90～94％。
优选的，按照重量比计所述穿管用高温耐磨强化导板熔覆层金属粉末的配方如下：材料A占65％，材料B占12％，材料C占23％；
按照重量比计所述材料A中碳含量占1.65％，钒含量占1.95％，钼含量占0.75％，余量为铁；
所述材料B为镍包碳化铬，按照重量比计，其中碳化铬含量占80％，镍含量占20％；
所述材料C为钴包碳化钨，按照重量比计，其中钴含量占6％，碳化钨含量占94％。
优选的，按照重量比计所述穿管用高温耐磨强化导板熔覆层金属粉末的配方如下：材料A占70％，材料B占10％，材料C占20％；
按照重量比计所述材料A中碳含量占2.15％，钒含量占1.65％，钼含量占0.6％，余量为铁；
所述材料B为镍包碳化铬，按照重量比计，其中碳化铬含量占85％，镍含量占15％；
所述材料C为钴包碳化钨，按照重量比计，其中钴含量占8％，碳化钨含量占92％。
优选的，按照重量比计所述穿管用高温耐磨强化导板熔覆层金属粉末的配方如下：材料A占75％，材料B占8％，材料C占17％；
按照重量比计所述材料A中碳含量占2.65％，钒含量占1.35％，钼含量占0.5％，余量为铁；
所述材料B为镍包碳化铬，按照重量比计，其中碳化铬含量占90％，镍含量占10％；
所述材料C为钴包碳化钨，按照重量比计，其中钴含量占10％，碳化钨含量占90％。
本发明还提供了一种穿管用高温耐磨强化导板熔覆层金属粉末的制备方法，包括以下步骤：
S1、将铸铁材料加到高频炉中，升温到1400～1600℃，采用铁皮分别包住钒铁粉末及钼铁粉末，再将钒铁粉末包加入铁水中熔化并搅拌均匀，再将钼铁包加入铁水中熔覆并搅拌均匀，静置除渣，采用气雾化法对熔炼好的铁水进行雾化制粉，得到材料A；
S2、采用高频炉熔炼电解镍后，通过气雾化法制备镍粉末，并在雾化气体传输过程中吹进1～5um的碳化铬细粉，使得碳化铬粉末和镍熔液进行混合，获得镍包碳化铬粉末，得到材料B；
S3、采用10～15um的钴粉和碳化钨粉末进行混合，加入8～10％的聚丙烯和高温固化剂混合溶液，再进一步进行混合，采用高压气枪将溶液雾化，雾化仓温度为140～160℃，使得雾化粉末固化，将雾化并固化的混合粉末放到真空炉中，进行脱脂4～6小时，然后将温度升高到950～1050℃保温30～60分钟，进行烧结，得到材料C；
S4、将材料A、材料B和材料C按比例要求，采用混合设备在氮气保护气氛下进行混合0.75～1.25小时，混合均匀后即得到穿管用高温耐磨强化导板熔覆层金属粉末。
优选的，所述S1中采用气雾化法对熔炼好的铁水进行雾化制粉后对粉末进行粒度分拣。
优选的，所述S3中脱脂采用的是500脱脂剂。
优选的，所述S4中的混合设备为V型混合机。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提供的一种穿管用高温耐磨强化导板熔覆层金属粉末成分配比合理，各组分原料配置科学，形成的熔覆层结构致密，无裂纹、缩孔、缩松、气孔等缺陷，具有高抗压性、高抗腐蚀性、高抗高温性和高耐磨性等优异的金属学性能，本发明提供的一种穿管用高温耐磨强化导板熔覆层金属粉末的制备方法步骤合理，通过相互协调作用、相辅相成的整个工艺步骤，在相应的严格条件控制下，可控性强，易于工业化生产。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种穿管用高温耐磨强化导板熔覆层金属粉末，按照重量比计所述穿管用高温耐磨强化导板熔覆层金属粉末的配方如下：材料A占65％，材料B占12％，材料C占23％；
按照重量比计所述材料A中碳含量占1.65％，钒含量占1.95％，钼含量占0.75％，余量为铁；
所述材料B为镍包碳化铬，按照重量比计，其中碳化铬含量占80％，镍含量占20％；
所述材料C为钴包碳化钨，按照重量比计，其中钴含量占6％，碳化钨含量占94％。
本发明还提供了一种穿管用高温耐磨强化导板熔覆层金属粉末的制备方法，包括以下步骤：
S1、将铸铁材料加到高频炉中，升温到1400℃，采用铁皮分别包住钒铁粉末及钼铁粉末，再将钒铁粉末包加入铁水中熔化并搅拌均匀，再将钼铁包加入铁水中熔覆并搅拌均匀，静置除渣，采用气雾化法对熔炼好的铁水进行雾化制粉，对粉末进行粒度分拣，得到材料A；
S2、采用高频炉熔炼电解镍后，通过气雾化法制备镍粉末，并在雾化气体传输过程中吹进1um的碳化铬细粉，使得碳化铬粉末和镍熔液进行混合，获得镍包碳化铬粉末，得到材料B；
S3、采用10um的钴粉和碳化钨粉末进行混合，加入8％的聚丙烯和高温固化剂混合溶液，再进一步进行混合，采用高压气枪将溶液雾化，雾化仓温度为140℃，使得雾化粉末固化，将雾化并固化的混合粉末放到真空炉中，采用500脱脂剂进行脱脂4小时，然后将温度升高到950℃保温30分钟，进行烧结，得到材料C；
S4、将材料A、材料B和材料C按比例要求，采用V型混合机在氮气保护气氛下进行混合0.75小时，混合均匀后即得到穿管用高温耐磨强化导板熔覆层金属粉末。
实施例2
一种穿管用高温耐磨强化导板熔覆层金属粉末，按照重量比计所述穿管用高温耐磨强化导板熔覆层金属粉末的配方如下：材料A占70％，材料B占10％，材料C占20％；
按照重量比计所述材料A中碳含量占2.15％，钒含量占1.65％，钼含量占0.6％，余量为铁；
所述材料B为镍包碳化铬，按照重量比计，其中碳化铬含量占85％，镍含量占15％；
所述材料C为钴包碳化钨，按照重量比计，其中钴含量占8％，碳化钨含量占92％。
本发明还提供了一种穿管用高温耐磨强化导板熔覆层金属粉末的制备方法，包括以下步骤：
S1、将铸铁材料加到高频炉中，升温到1500℃，采用铁皮分别包住钒铁粉末及钼铁粉末，再将钒铁粉末包加入铁水中熔化并搅拌均匀，再将钼铁包加入铁水中熔覆并搅拌均匀，静置除渣，采用气雾化法对熔炼好的铁水进行雾化制粉，对粉末进行粒度分拣，得到材料A；
S2、采用高频炉熔炼电解镍后，通过气雾化法制备镍粉末，并在雾化气体传输过程中吹进3um的碳化铬细粉，使得碳化铬粉末和镍熔液进行混合，获得镍包碳化铬粉末，得到材料B；
S3、采用12um的钴粉和碳化钨粉末进行混合，加入9％的聚丙烯和高温固化剂混合溶液，再进一步进行混合，采用高压气枪将溶液雾化，雾化仓温度为150℃，使得雾化粉末固化，将雾化并固化的混合粉末放到真空炉中，采用500脱脂剂进行脱脂5小时，然后将温度升高到1000℃保温45分钟，进行烧结，得到材料C；
S4、将材料A、材料B和材料C按比例要求，采用V型混合机在氮气保护气氛下进行混合1小时，混合均匀后即得到穿管用高温耐磨强化导板熔覆层金属粉末。
实施例3
一种穿管用高温耐磨强化导板熔覆层金属粉末，按照重量比计所述穿管用高温耐磨强化导板熔覆层金属粉末的配方如下：材料A占75％，材料B占8％，材料C占17％；
按照重量比计所述材料A中碳含量占2.65％，钒含量占1.35％，钼含量占0.5％，余量为铁；
所述材料B为镍包碳化铬，按照重量比计，其中碳化铬含量占90％，镍含量占10％；
所述材料C为钴包碳化钨，按照重量比计，其中钴含量占10％，碳化钨含量占90％。
本发明还提供了一种穿管用高温耐磨强化导板熔覆层金属粉末的制备方法，包括以下步骤：
S1、将铸铁材料加到高频炉中，升温到1600℃，采用铁皮分别包住钒铁粉末及钼铁粉末，再将钒铁粉末包加入铁水中熔化并搅拌均匀，再将钼铁包加入铁水中熔覆并搅拌均匀，静置除渣，采用气雾化法对熔炼好的铁水进行雾化制粉，对粉末进行粒度分拣，得到材料A；
S2、采用高频炉熔炼电解镍后，通过气雾化法制备镍粉末，并在雾化气体传输过程中吹进5um的碳化铬细粉，使得碳化铬粉末和镍熔液进行混合，获得镍包碳化铬粉末，得到材料B；
S3、采用15um的钴粉和碳化钨粉末进行混合，加入10％的聚丙烯和高温固化剂混合溶液，再进一步进行混合，采用高压气枪将溶液雾化，雾化仓温度为160℃，使得雾化粉末固化，将雾化并固化的混合粉末放到真空炉中，采用500脱脂剂进行脱脂6小时，然后将温度升高到1050℃保温60分钟，进行烧结，得到材料C；
S4、将材料A、材料B和材料C按比例要求，采用V型混合机在氮气保护气氛下进行混合1.25小时，混合均匀后即得到穿管用高温耐磨强化导板熔覆层金属粉末。
综上所述：本发明提供的一种穿管用高温耐磨强化导板熔覆层金属粉末成分配比合理，各组分原料配置科学，形成的熔覆层结构致密，无裂纹、缩孔、缩松、气孔等缺陷，具有高抗压性、高抗腐蚀性、高抗高温性和高耐磨性等优异的金属学性能，本发明提供的一种穿管用高温耐磨强化导板熔覆层金属粉末的制备方法步骤合理，通过相互协调作用、相辅相成的整个工艺步骤，在相应的严格条件控制下，可控性强，易于工业化生产。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种穿管用高温耐磨强化导板熔覆层金属粉末，其特征在于，按照重量比计所述穿管用高温耐磨强化导板熔覆层金属粉末的配方如下：
材料A占65～75％，材料B占8～12％，材料C占17～23％；
按照重量比计所述材料A中碳含量占1.65～2.65％，钒含量占1.35～1.95％，钼含量占0.5～0.75％，余量为铁；
所述材料B为镍包碳化铬，按照重量比计，其中碳化铬含量占80～90％，镍含量占10～20％；
所述材料C为钴包碳化钨，按照重量比计，其中钴含量占6～10％，碳化钨含量占90～94％。
2.根据权利要求1所述的一种穿管用高温耐磨强化导板熔覆层金属粉末，其特征在于，按照重量比计所述穿管用高温耐磨强化导板熔覆层金属粉末的配方如下：材料A占65％，材料B占12％，材料C占23％；
按照重量比计所述材料A中碳含量占1.65％，钒含量占1.95％，钼含量占0.75％，余量为铁；
所述材料B为镍包碳化铬，按照重量比计，其中碳化铬含量占80％，镍含量占20％；
所述材料C为钴包碳化钨，按照重量比计，其中钴含量占6％，碳化钨含量占94％。
3.根据权利要求1所述的一种穿管用高温耐磨强化导板熔覆层金属粉末，其特征在于，按照重量比计所述穿管用高温耐磨强化导板熔覆层金属粉末的配方如下：材料A占70％，材料B占10％，材料C占20％；
按照重量比计所述材料A中碳含量占2.15％，钒含量占1.65％，钼含量占0.6％，余量为铁；
所述材料B为镍包碳化铬，按照重量比计，其中碳化铬含量占85％，镍含量占15％；
所述材料C为钴包碳化钨，按照重量比计，其中钴含量占8％，碳化钨含量占92％。
4.根据权利要求1所述的一种穿管用高温耐磨强化导板熔覆层金属粉末，其特征在于，按照重量比计所述穿管用高温耐磨强化导板熔覆层金属粉末的配方如下：材料A占75％，材料B占8％，材料C占17％；
按照重量比计所述材料A中碳含量占2.65％，钒含量占1.35％，钼含量占0.5％，余量为铁；
所述材料B为镍包碳化铬，按照重量比计，其中碳化铬含量占90％，镍含量占10％；
所述材料C为钴包碳化钨，按照重量比计，其中钴含量占10％，碳化钨含量占90％。
5.一种如权利要求1中所述的穿管用高温耐磨强化导板熔覆层金属粉末的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将铸铁材料加到高频炉中，升温到1400～1600℃，采用铁皮分别包住钒铁粉末及钼铁粉末，再将钒铁粉末包加入铁水中熔化并搅拌均匀，再将钼铁包加入铁水中熔覆并搅拌均匀，静置除渣，采用气雾化法对熔炼好的铁水进行雾化制粉，得到材料A；
S2、采用高频炉熔炼电解镍后，通过气雾化法制备镍粉末，并在雾化气体传输过程中吹进1～5um的碳化铬细粉，使得碳化铬粉末和镍熔液进行混合，获得镍包碳化铬粉末，得到材料B；
S3、采用10～15um的钴粉和碳化钨粉末进行混合，加入8～10％的聚丙烯和高温固化剂混合溶液，再进一步进行混合，采用高压气枪将溶液雾化，雾化仓温度为140～160℃，使得雾化粉末固化，将雾化并固化的混合粉末放到真空炉中，进行脱脂4～6小时，然后将温度升高到950～1050℃保温30～60分钟，进行烧结，得到材料C；
S4、将材料A、材料B和材料C按比例要求，采用混合设备在氮气保护气氛下进行混合0.75～1.25小时，混合均匀后即得到穿管用高温耐磨强化导板熔覆层金属粉末。
6.根据权利要求5所述的一种穿管用高温耐磨强化导板熔覆层金属粉末的制备方法，其特征在于：所述S1中采用气雾化法对熔炼好的铁水进行雾化制粉后对粉末进行粒度分拣。
7.根据权利要求5所述的一种穿管用高温耐磨强化导板熔覆层金属粉末的制备方法，其特征在于：所述S3中脱脂采用的是500脱脂剂。
8.根据权利要求5所述的一种穿管用高温耐磨强化导板熔覆层金属粉末的制备方法，其特征在于：所述S4中的混合设备为V型混合机。
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