CN112676561B - 一种新型合金粉末及其制备方法、耐磨涂层及其制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及合金粉末技术领域，本发明第一方面提供了一种新型合金粉末，包括硼铁粉、铬粉、改性铁粉、硅粉、碳粉和碳化硼粉，其中，所述改性铁粉由羰基铁粉表面改性而得；本发明第二方面提供了上述新型合金粉末的制备方法，包括如下步骤：S1、制备改性铁粉，S2、混料；本发明第三方面提供了一种耐磨涂层，由上述新型合金粉末制得；本发明第四方面提供了一种耐磨涂层的制备工艺，采用感应重熔技术将上述新型合金粉末涂覆至工件表面；本发明提供的方法所制备出的新型合金粉末，通过对铁粉进行改性，有效地调整了合金粉末混合物的熔点，使得熔点更加稳定，并且该合金粉末中无空心球存在，在进行感应重熔涂覆耐磨涂层时不易产生孔洞，有效提升了产品的质量。

Description

一种新型合金粉末及其制备方法、耐磨涂层及其制备工艺
技术领域
本发明涉及合金材料技术领域，具体而言，涉及一种新型合金粉末及其制备方法、耐磨涂层及其制备工艺。
背景技术
热喷涂技术被广泛应用于各工业领域各种通用机械部件，如各种轴类、阀门、风机等的强化和修复，并取得了显著的社会效益和经济效益。新的热喷涂手段如超音速火焰喷涂、超声速等离子喷涂技术、感应重熔技术正不断开发，应用领域更加分广泛，如钢铁、石油、化工、汽车、机械、印刷及食品机械等各个领域。其中，在各种轴类上进行表面强化时，常使用到感应重熔技术，但是该技术对合金粉末的要求较高，熔点过高或过低都不能满足重熔的要求，空心球会导致喷焊后出现孔洞。
发明内容
本发明提供了一种新型合金粉末及其制备方法、耐磨涂层及其制备工艺，有效地解决了合金粉末在应用于感应重熔技术对工件进行涂层时遇到的问题。
本发明的实施例通过以下技术方案实现：
本发明第一方面提供了一种新型合金粉末，包括硼铁粉、铬粉、改性铁粉、硅粉、碳粉和碳化硼粉，其中，所述改性铁粉由羰基铁粉表面改性而得。
进一步地，按重量份计，硼铁粉为10-28份，铬粉为2-7份，改性铁粉为30-55份，硅粉为3-9份，碳粉为1-7份，碳化硼粉为11-19份。
进一步地，按重量份计，硼铁粉为19-21份，铬粉为3-5份，改性铁粉为44-46份，硅粉为5-7份，碳粉为2-4份，碳化硼粉为14-16份。
进一步地，所述改性铁粉由羰基铁粉表面镀镍制得。
本发明第二方面提供了上述新型合金粉末的制备方法，包括如下步骤：
S1、制备改性铁粉；
S2、混料。
进一步地，在步骤S1中，具体包括：
S11、配置镀液
将氯化镍、连二亚硫酸钠、二乙醇胺和硫脲溶于纯水中，用氢氧化钠调整pH值至9；
S12、镀镍
对步骤S11所配置的镀液进行加热，将羰基铁粉加入至镀液中进行搅拌；
S13、后处理
将步骤S12反应完成后的固体粉末滤出，用乙醇清洗三次后烘干即得。
进一步地，在步骤S11中，按重量份计，纯水为100份，氯化镍为20-22份，连二亚硫酸钠为4-6份，二乙醇胺为3-5份，硫脲为10-12份。
进一步地，在步骤S12中，按重量份计，镀液为100份，羰基铁粉为40-50份。
本发明第三方面提供了一种耐磨涂层，由上述新型合金粉末制得。
本发明第四方面提供了一种耐磨涂层的制备工艺，采用感应重熔技术将上述新型合金粉末涂覆至工件表面。
本发明实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：
本发明提供的方法所制备出的新型合金粉末，通过对铁粉进行改性，有效地调整了合金粉末混合物的熔点，使得熔点更加稳定，并且该合金粉末中无空心球存在，在进行感应重熔涂覆耐磨涂层时不易产生孔洞，有效提升了产品的质量。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。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他实施例，都属于本发明保护的范围。
本具体实施方式第一方面提供了一种新型合金粉末，包括硼铁粉、铬粉、改性铁粉、硅粉、碳粉和碳化硼粉，其中，所述改性铁粉由羰基铁粉表面改性而得。
其中，按重量份计，硼铁粉为10-28份，铬粉为2-7份，改性铁粉为30-55份，硅粉为3-9份，碳粉为1-7份，碳化硼粉为11-19份。
优选为，按重量份计，硼铁粉为19-21份，铬粉为3-5份，改性铁粉为44-46份，硅粉为5-7份，碳粉为2-4份，碳化硼粉为14-16份。
其中，所述改性铁粉由羰基铁粉表面镀镍制得。
本具体实施方式第二方面提供了上述新型合金粉末的制备方法，包括如下步骤：
S1、制备改性铁粉；
S2、混料。
其中，在步骤S1中，具体包括：
S11、配置镀液
将氯化镍、连二亚硫酸钠、二乙醇胺和硫脲溶于纯水中，用氢氧化钠调整pH值至9；
S12、镀镍
对步骤S11所配置的镀液进行加热，将羰基铁粉加入至镀液中进行搅拌；
S13、后处理
将步骤S12反应完成后的固体粉末滤出，用乙醇清洗三次后烘干即得。
其中，在步骤S11中，按重量份计，纯水为100份，氯化镍为20-22份，连二亚硫酸钠为4-6份，二乙醇胺为3-5份，硫脲为10-12份。
其中，在步骤S12中，按重量份计，镀液为100份，羰基铁粉为40-50份。
本具体实施方式第三方面提供了一种耐磨涂层，由上述新型合金粉末制得。
本具体实施方式第四方面提供了一种耐磨涂层的制备工艺，采用感应重熔技术将上述新型合金粉末涂覆至工件表面。
具体地，首先对待喷涂的工件的表面进行处理，然后使用感应线圈对工件进行感应预热，当工件预热温度达到要求时，使用喷粉枪对工件表面进行喷涂粉末，当粉末喷涂均匀后使用感应线圈进行感应重熔，当感应重熔完成后，取下工件垂吊冷却即可。
实施例1
S1、制备改性铁粉
S11、配置镀液
将21份氯化镍、5份连二亚硫酸钠、4份二乙醇胺和11份硫脲溶于100份纯水中在500转/分钟的转速下搅拌30分钟，然后用氢氧化钠调整pH值至9；
S12、镀镍
取100份步骤S11所配置的镀液进行加热，将45羰基铁粉加入至镀液中进行搅拌；
S13、后处理
将步骤S12反应完成后的固体粉末滤出，用乙醇清洗三次后烘干即得。
S2、混料
将20份硼铁粉、4份铬粉、45份改性铁粉、6份硅粉、3份碳粉和15份碳化硼粉投入至金属粉末混料机中进行混合，即得新型合金粉末A1。
对待喷涂的工件的表面进行处理，然后使用感应线圈对工件进行感应预热，当工件预热温度达到要求时，使用喷粉枪对工件表面进行喷涂粉末，当粉末喷涂均匀后使用感应线圈进行感应重熔，当感应重熔完成后，取下工件垂吊冷却即可。
实施例2
S1、制备改性铁粉
S11、配置镀液
将20份氯化镍、4份连二亚硫酸钠、3份二乙醇胺和10份硫脲溶于100份纯水中在500转/分钟的转速下搅拌30分钟，然后用氢氧化钠调整pH值至9；
S12、镀镍
取100份步骤S11所配置的镀液进行加热，将40羰基铁粉加入至镀液中进行搅拌；
S13、后处理
将步骤S12反应完成后的固体粉末滤出，用乙醇清洗三次后烘干即得。
S2、混料
将19份硼铁粉、3份铬粉、44份改性铁粉、5份硅粉、2份碳粉和14份碳化硼粉投入至金属粉末混料机中进行混合，即得新型合金粉末A2。
对待喷涂的工件的表面进行处理，然后使用感应线圈对工件进行感应预热，当工件预热温度达到要求时，使用喷粉枪对工件表面进行喷涂粉末，当粉末喷涂均匀后使用感应线圈进行感应重熔，当感应重熔完成后，取下工件垂吊冷却即可。
实施例3
S1、制备改性铁粉
S11、配置镀液
将22份氯化镍、6份连二亚硫酸钠、5份二乙醇胺和12份硫脲溶于100份纯水中在500转/分钟的转速下搅拌30分钟，然后用氢氧化钠调整pH值至9；
S12、镀镍
取100份步骤S11所配置的镀液进行加热，将50羰基铁粉加入至镀液中进行搅拌；
S13、后处理
将步骤S12反应完成后的固体粉末滤出，用乙醇清洗三次后烘干即得。
S2、混料
将21份硼铁粉、5份铬粉、46份改性铁粉、7份硅粉、4份碳粉和16份碳化硼粉投入至金属粉末混料机中进行混合，即得新型合金粉末A3。
对待喷涂的工件的表面进行处理，然后使用感应线圈对工件进行感应预热，当工件预热温度达到要求时，使用喷粉枪对工件表面进行喷涂粉末，当粉末喷涂均匀后使用感应线圈进行感应重熔，当感应重熔完成后，取下工件垂吊冷却即可。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种新型合金粉末，其特征在于，按重量份计，由如下组分组成：10-28份硼铁粉、2-7份铬粉、30-55份改性铁粉、3-9份硅粉、1-7份碳粉和11-19份碳化硼粉，其中，所述改性铁粉由羰基铁粉表面改性而得；
所述改性铁粉的制备方法包括如下步骤：
S11、配置镀液
将氯化镍、连二亚硫酸钠、二乙醇胺和硫脲溶于纯水中，用氢氧化钠调整pH值至9；其中，按重量份计，纯水为100份，氯化镍为20-22份，连二亚硫酸钠为4-6份，二乙醇胺为3-5份，硫脲为10-12份；
S12、镀镍
对步骤S11所配置的镀液进行加热，将羰基铁粉加入至镀液中进行搅拌；
S13、后处理
将步骤S12反应完成后的固体粉末滤出，用乙醇清洗三次后烘干即得。
2.根据权利要求1所述的新型合金粉末，其特征在于，按重量份计，硼铁粉为19-21份，铬粉为3-5份，改性铁粉为44-46份，硅粉为5-7份，碳粉为2-4份，碳化硼粉为14-16份。
3.根据权利要求1所述的新型合金粉末，其特征在于，在步骤S12中，按重量份计，镀液为100份，羰基铁粉为40-50份。
4.一种耐磨涂层，其特征在于，由权利要求1-3任一项所述的新型合金粉末制得。
5.如权利要求4所述的耐磨涂层的制备工艺，其特征在于，采用感应重熔技术将权利要求1-3任一项所述的新型合金粉末涂覆至工件表面。
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