CN115673314A - 一种铁基激光熔覆材料和耐磨铁基激光熔覆层 - Google Patents

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CN115673314A CN202310010126.6A CN202310010126A CN115673314A CN 115673314 A CN115673314 A CN 115673314A CN 202310010126 A CN202310010126 A CN 202310010126A CN 115673314 A CN115673314 A CN 115673314A
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Abstract

本发明属于铁基激光熔覆层技术领域,具体涉及一种铁基激光熔覆材料和耐磨铁基激光熔覆层,其包括陶瓷颗粒粉末和铁基合金粉末,以铁基合金粉末的总量计,铁基合金粉末的各元素质量百分比包括:C≤0.03%,Cr 21‑25%,Ni 5.1‑6%,Mo 2‑5%,Si≤1%,Mn≤1%,余量为Fe;且Cr/Ni的质量比为4.0‑5.0:1;且铁基合金粉末的显微组织以马氏体、奥氏体为主,还包括碳化物,其中马氏体和奥氏体的体积比在0.8‑1.5:1。本发明的耐磨铁基激光熔覆层具有优异的耐磨损性能,且还具有对摩擦副损耗更低的优点。

Description

一种铁基激光熔覆材料和耐磨铁基激光熔覆层
技术领域
本发明属于铁基激光熔覆层技术领域,具体涉及一种铁基激光熔覆材料和耐磨铁基激光熔覆层。
背景技术
摩擦磨损是机器最常见、最大量的一种失效方式。根据统计资料显示,摩擦消耗掉全世界30%的一次性能源,约有80%的机器零部件因磨损而失效。因此,对于一些重要部件,常采用在其表面制备耐磨涂层的方法来进行防护。最常见的耐磨防护涂层是通过提高硬度来对基体进行保护,但是这种情况下,会显著提高对磨副的损耗程度,在一些特定领域会有所制约,如制动盘高硬度耐磨涂层会使闸片的磨损量大大增加,大型机械主轴高硬度耐磨涂层会使轴套磨损严重。
激光熔覆是20世纪70年代发展起来的一种表面改性技术,其原理是通过高能激光束辐照使熔覆合金粉末和金属基体表面快速熔化、反应、凝固形成具有特殊性能如高硬度、耐磨耐蚀等熔覆层。激光熔覆表面改性技术解决了振动焊、氩弧焊、喷涂、镀层等传统工艺方法无法解决的选材局限性、工艺过程的热应力、热变形、基体材料结合强度难以保证等问题,可实现涂层与基体的冶金结合,细化组织晶粒,自动化程度高,便于产业化,前景广阔,其应用领域覆盖了矿山机械、石油化工、电力、铁路、汽车、船舶、冶金、航空等多个行业。
本发明的申请人早期专利CN114045484A公开了一种多尺度陶瓷颗粒耦合增强激光熔覆铁基耐磨涂层及其制备方法,该铁基耐磨涂层由以下重量百分比原料混合后采用激光熔覆方法熔覆于基材表面制得:0.5-3μm陶瓷颗粒5-10%;15-45μm陶瓷颗粒5-15%;90-150μm陶瓷颗粒10-30%;余量为铁基合金粉末;其制备方法为将0.5-3μm陶瓷颗粒、15-45μm陶瓷颗粒与90-150μm陶瓷颗粒以及铁基合金粉末混合并干燥,得到铁基复合粉末,将得到的铁基复合粉末采用激光熔覆在基材上进行熔覆,得到多尺度陶瓷颗粒耦合增强激光熔覆铁基耐磨涂层。该专利申请具有可以有效提高铁基耐磨涂层的耐磨性的特点。
然而,现有技术的激光熔覆铁基耐磨涂层的耐磨性有待进一步提高。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的激光熔覆铁基耐磨涂层的耐磨性有待进一步提高的缺陷,提供一种铁基激光熔覆材料和耐磨铁基激光熔覆层,该耐磨铁基激光熔覆层具有优异的耐磨损性能,且还具有对摩擦副损耗更低的优点。
为了实现上述目的,本发明第一方面提供了一种铁基激光熔覆材料,其包括陶瓷颗粒粉末和铁基合金粉末,以铁基合金粉末的总量计,铁基合金粉末的各元素质量百分比包括:C≤0.03%,Cr 21-25%,Ni 5.1-6%,Mo 2-5%,Si≤1%,Mn≤1%,余量为Fe;且Cr/Ni的质量比为4.0-5.0:1;且铁基合金粉末的显微组织以马氏体、奥氏体为主,还包括碳化物,其中马氏体和奥氏体的体积比在0.8-1.5:1、优选1-1.5:1。
在一些优选实施方式中,Cr/Ni的质量比为4.2-4.6:1。
在一些优选实施方式中,马氏体和奥氏体的体积比在1-1.3:1。
在一些优选实施方式中,显微组织中,以体积占比计,马氏体和奥氏体的含量之和≥96%,碳化物的量≤4%;更优选地,马氏体和奥氏体的含量之和≥98%,碳化物的量≤2%。
在一些优选实施方式中,所述铁基激光熔覆材料中,陶瓷颗粒粉末的质量百分比为5-20%,铁基合金粉末的质量百分比为80-95%。
在一些优选实施方式中,所述铁基合金粉末的粒度范围为45-106μm,平均粒度D50为50-70μm,流动性为25-35s/100g,氧含量≤300ppm。
在一些优选实施方式中,所述陶瓷颗粒粉末的粒度范围为53-106μm,平均粒度D50为45-65μm。
在一些优选实施方式中,所述陶瓷颗粒粉末包括碳化钛、碳化钨、碳化铌、碳化钒和碳化铬中的至少一种。
本发明第二方面提供一种耐磨铁基激光熔覆层,其通过第一方面所述的铁基激光熔覆材料激光熔覆在基体表面而获得。
在一些优选实施方式中,所述激光熔覆的条件包括:激光功率为1000-2500W,扫描速度为5-15mm/s,搭接率为30-70%,送粉器转速为2-5r/min,氩气流量为4-12L/min。
在一些优选实施方式中,所述基体对应的对磨副为硬度≤40HRC的合金。
有益效果:
本发明的铁基激光熔覆材料采用特定的元素组成,配合具有特定显微组织的具有低硬度高韧性的铁基合金粉末,其显微组织主要是具有适宜体积比的马氏体和奥氏体以及少量碳化物,奥氏体韧性好,马氏体硬度高,二者以合适的比例配合能够与陶瓷颗粒粉末起到协同改善低摩擦副损伤、高耐磨的效果;且析出的碳化物能够起到弥散强化的效果,进一步提高耐磨效果。而在相同条件下,若奥氏体过多,铁基合金太软,不能对陶瓷颗粒起到固定作用,在摩擦过程中陶瓷颗粒易脱落,同时生成的磨屑容易粘连,形成黏着磨损,起不到滚珠效应;若马氏体过多,Fe及合金太硬,对摩擦副的损伤大大增加,同时生成的磨屑成为硬质颗粒,形成磨粒磨损,也难以达到滚珠效应。
其中,本发明采用适宜比例的Cr、Ni,其中Cr是铁素体形成元素,熔覆层快速凝固时铁素体转变为马氏体,利于增加合金材料的硬度和强度,而Ni是奥氏体形成元素,合金材料中的奥氏体增强其韧性,通过采用适宜比例的Cr、Ni能够保证合金材料中形成满足要求的马氏体和奥氏体比例,利于合金材料综合强韧性能的提高,利于改善低摩擦副损伤、高耐磨的效果。
本发明所述铁基激光熔覆材料制得的耐磨铁基激光熔覆层,由于采用适宜硬度和韧性的铁基合金配合高硬度的陶瓷颗粒,能够在摩擦过程中起到滚珠效应,不仅提高了基体的耐磨性,还能够有效减少摩擦过程中对磨副的损伤。具体的,在摩擦过程中,低硬度高韧性铁基合金形成的磨屑能够在熔覆层和摩擦副的相对运动作用下发生形变形成类球状,并填充在高硬度陶瓷颗粒支撑形成的间隙,形成滚珠效应,从而减少摩擦副的应力、刮削和疲劳,减少磨损,起到降低摩擦副损伤的效果。而且,本发明加入了高硬度的陶瓷颗粒,能够对低硬度高韧性的铁基合金起到骨架支撑作用,从而增加了熔覆层的耐磨性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是本发明实施例1中得到的铁基激光熔覆材料粉末的电镜形貌图。
图2是本发明实施例1中得到的低摩擦副损伤高耐磨熔覆层电镜形貌。
图3是本发明实施例1所得熔覆层的XRD图。
图4是本发明实施例1所得熔覆层在熔覆前后硬度的XRD图。
图5是本发明实施例1中熔覆前后基体和对磨副磨损量测试图。
图6是本发明中低摩擦副损伤高耐磨熔覆层的滚珠效应示意图。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值,这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说,各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间,以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围,这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明第一方面提供了一种铁基激光熔覆材料,其包括陶瓷颗粒粉末和铁基合金粉末,以铁基合金粉末的总量计,铁基合金粉末的各元素质量百分比包括:C≤0.03%,Cr21-25%,Ni 5.1-6%,Mo 2-5%,Si≤1%,Mn≤1%,余量为Fe;且Cr/Ni的质量比为4.0-5.0:1;且铁基合金粉末的显微组织以马氏体、奥氏体为主,还包括碳化物,其中马氏体和奥氏体的体积比在0.8-1.5:1、优选1-1.5:1。
本发明铁基合金粉末中部分元素的作用至少如下:
Cr在铁素体中能够无限固溶,在奥氏体中的最大溶解度为12.5%,铁基合金中加入Cr可以提高其硬度和耐磨性,同时提高耐腐蚀性能。在本发明的铁基合金中,Cr含量控制在21%以上,以免奥氏体在快速冷却过程中发生相变转化为马氏体,同时Cr含量不宜超过25%,以免析出σ相为代表的金属间化合物,对合金性能造成不利影响。
Ni能够促使铁基合金的晶体结构从体心立方结构的铁素体转化为面心立方结构的奥氏体,还能减缓有害金属间化合物的生成。本发明的Cr含量相对于现有技术提高至上述范围时(现有技术中Cr含量一般为17-20%),配合更多适宜量的Ni能够保证奥氏体的含量占比。
C含量直接影响马氏体和奥氏体的比例以及碳化物的析出量,室温时碳在奥氏体钢中的溶解度约为0.02%,本发明将C含量控制在≤0.03%,这样大部分C固溶在奥氏体中,增强奥氏体的稳定性;剩下的少部分C随着激光熔覆快速凝固过程固溶在马氏体中和/或形成碳化物析出。C含量过高,形成的马氏体和析出的碳化物过多,会导致合金硬而脆,不能起到低摩擦副损伤的效果。
Mo能细化晶粒,提高铁基合金的淬透性,提高铁素体的抗蠕变能力,从而提高铁基合金的耐磨性,此外,适宜量的Mo与适宜量的Cr搭配还能够显著提高合金的耐点蚀和缝隙腐蚀的能力。通过适宜高含量的Mo元素(现有技术中Mo质量含量一般低于2%)细化晶粒能够提高摩擦过程中的稳定性,摩擦过程中生成的MoO3能够起到润滑效果,促进滚珠效应。同时Mo也能促进金属间化合物的析出,因此含量不宜过高,加上Mo的成本较高,本发明将Mo含量控制在2-5%。
本发明的显微组织中,由于,室温下,碳在奥氏体中的溶解度约为0.02%,在铁素体中的溶解度仅为0.008%;而本发明的铁基合金粉末含碳量≤0.03%,因此碳几乎全部固溶到奥氏体中,仅仅只有少量以碳化物形态析出,体积分数一般不超过2%(甚至可能碳全部固溶到奥氏体中,不析出碳化物),析出的碳化物可以起到弥散强化的效果。在一些优选实施方式中,显微组织中,以体积占比计,马氏体和奥氏体的含量之和≥98%,碳化物的量≤2%。
在一些优选实施方式中,Cr/Ni的质量比为4.2-4.6:1。该优选方案下,更利于提高熔覆层的耐磨性,更利于保护基体、降低对磨副损伤。
在一些优选实施方式中,马氏体和奥氏体的体积比在1-1.3:1。该优选方案下,更利于提高熔覆层的耐磨性,更利于保护基体、降低对磨副损伤。
在一些优选实施方式中,所述铁基激光熔覆材料中,陶瓷颗粒粉末的质量百分比为5-20%,铁基合金粉末的质量百分比为80-95%。该优选方案下,能够发挥陶瓷颗粒粉末对铁基合金的增强作用,同时陶瓷颗粒粉末的分布不会太过密集,避免应力集中诱发裂纹生成的可能,使铁基合金能够发挥出对陶瓷颗粒的固定作用,更利于提高熔覆层的耐磨性,更利于保护基体、降低对磨副损伤。
在一些优选实施方式中,所述铁基合金粉末的粒度范围为45-106μm,平均粒度D50为50-70μm,流动性为25-35s/100g,氧含量≤300ppm。该优选方案下,送粉稳定均匀,更利于熔覆层表面质量的提升。
在一些优选实施方式中,所述铁基合金粉末通过将按各元素质量百分比配料后的原料进行真空气雾化处理而获得。
在一些优选实施方式中,所述陶瓷颗粒粉末的粒度范围为53-106μm,平均粒度D50为45-65μm。该优选方案下,能够避免陶瓷颗粒粉末在送粉器搅拌过程中发生沉降导致混合粉末不均匀,更利于熔覆层中陶瓷相的均匀分布。
在一些优选实施方式中,所述陶瓷颗粒粉末包括碳化钛、碳化钨、碳化铌、碳化钒和碳化铬中的至少一种。
更优选地,所述陶瓷颗粒粉末为碳化钨粉末,例如铸造法生产的WC粉末。该优选方案下,碳化钨粉末的高硬度能够进一步有效提高熔覆层的耐磨性;其形态为不规则块状,增加了与铁基合金的界面结合面积,从而使其在摩擦过程中不易脱落。
本发明所述铁基激光熔覆材料可以为陶瓷颗粒粉末和铁基合金粉末的混合物,也可以为两者分开存储。在前者情况下,所述铁基激光熔覆材料可以通过将陶瓷颗粒粉末和铁基合金粉末混合后并干燥而获得;在一些具体实施方式中,所述混合的时间为120-240min,干燥的温度为70-100℃,干燥的时间为2-3h。
本发明第二方面提供一种耐磨铁基激光熔覆层,其通过第一方面所述的铁基激光熔覆材料激光熔覆在基体表面而获得。
本发明的耐磨铁基激光熔覆层有效提高了熔覆层的硬度和耐磨性,从而得到高耐磨熔覆层,能够对基体起到很好的保护作用;具有低摩擦副损伤的优势。其中,通过适宜的低硬度高韧性铁基合金形成磨屑,陶瓷颗粒作为支撑骨架,使得适宜的低硬度高韧性的磨屑发生变形,从不规则扁平块状变为类球状,填充在表面凸起的高硬度陶瓷颗粒之间的间隙,形成滚珠效应,减少了对磨副损伤。
本发明提供的低摩擦副损伤的高耐磨铁基激光熔覆层的滚珠效应示意图如图6所示,在摩擦初期,对磨副与熔覆层表面直接接触,随着摩擦过程的进行,低硬度高韧性的铁基合金产生磨损形成磨屑,使得高硬度的陶瓷颗粒逐渐凸出,切割进入对磨副内,形成沟犁状的摩擦面。在具有一定塑性的情况下,对磨产生的磨屑呈不规则的扁平块状,且主要来源于低硬度高韧性铁基合金,在对磨副与熔覆层的相对运动作用下,低硬度高韧性的磨屑逐渐被破碎,并由于来回滚动逐渐变成类球状,填充在高硬度陶瓷颗粒之间的间隙,形成滚珠效应,从而减少了对磨副的损伤。
所述基体及其对应的对磨副可以分别是各类合金钢基体。在一些优选实施方式中,所述基体对应的对磨副为硬度≤40HRC的合金。该优选方案下,对磨副的硬度和铁基激光熔覆层的硬度相匹配相适应,能大大降低磨损速度,更利于保护基体。
本发明可以采用常规的激光熔覆方式和设备,例如可以采用激光辐照原位自生的方式采用同轴送粉器激光熔覆于制动盘表面。
本发明中激光熔覆条件可选范围较宽,在一些具体实施方式中,所述激光熔覆的条件包括:激光功率为1000-2500W,扫描速度为5-15mm/s,搭接率为30-70%,送粉器转速为2-5r/min,氩气流量为4-12L/min。
本发明中,本领域技术人员可以根据实际需求进行其他常规处理步骤;例如,在所述激光熔覆之前还可以包括对基体进行预处理的过程:将基体表面打磨(如用角磨机)并进行清洗(清洗溶剂如丙酮)。
下面结合具体实施例对本发明进行进一步详细阐述。以下实施例中以40CrNiMo基体,硬度≤40HRC的冶金铜基合金为对磨副为例进行阐述。
实施例1
一种低摩擦副损伤的高耐磨铁基激光熔覆层及其制备方法,包括以下步骤:
基体预处理:将40CrNiMo基体表面用角磨机打磨并用丙酮清洗,得到平整洁净的表面;
铁基激光熔覆材料制备:将质量百分比为85%的铁基合金粉末和15%的WC粉末在混料机中混合180min,混合均匀后在85
Figure SYM_221205110329001
C下加热2h,烘干得到铁基激光熔覆材料(复合粉末),其形貌如图1所示。其中,铁基合金粉末各元素质量百分比为C:0.02%,Cr:23%,Ni:5.1%,Mo:2.5%,Si:0.8%,Mn≤1%,余量为Fe;铁基合金粉末的显微组织由体积含量之和为98%的马氏体和奥氏体,体积含量为2%的碳化物,其中马氏体和奥氏体的体积比在1.2:1。铁基合金粉末的粒度范围为45-106μm,平均粒度D50为55μm,流动性为28s/100g,氧含量180ppm。陶瓷颗粒粉末的粒度范围为53-106μm,平均粒度D50为52μm。
低摩擦副损伤的高耐磨铁基激光熔覆层制备:将铁基激光熔覆材料送入同轴送粉器中,在氩气保护下,调节激光熔覆工艺参数,采用同轴送粉激光熔覆的方式在基体表面制得熔覆层,其形貌如图2所示,其显微组织XRD图如图3所示。其中,激光熔覆使用CO2激光加工系统,所用工艺为激光功率为1600W,扫描速度为10mm/s,搭接率为60%,送粉器转速为4r/min,氩气流量为8L/min。
从图1和图2、图3可以看出,复合粉末中铁基合金粉末和陶瓷颗粒粉末分布均匀,在熔覆层中,无裂纹和气孔等缺陷,陶瓷颗粒均匀分布,显微组织由马氏体、奥氏体、M2C、MC型碳化物组成。
实施例2
参照实施例1进行,不同的是,马氏体和奥氏体的体积比在1.5:1;并相应的调整:Cr元素含量为24.9%,Ni元素含量为5.5%。
实施例3
参照实施例1进行,不同的是,马氏体和奥氏体的体积比在0.8:1;并相应的调整:Cr元素含量为21%,Ni元素含量为5.2%,Mo元素含量为2.0%。
实施例4
参照实施例1进行,不同的是,Cr/Ni的质量比为4.8:1;并相应的调整:Cr元素含量为21%,Ni元素含量为5.2%,Mo元素含量为2.0%,Si元素含量为0.1%。
实施例5
参照实施例1进行,不同的是,Cr/Ni的质量比为4:1;并相应的调整:Cr元素含量为24%,Ni元素含量为6%,Mo元素含量为2.8%。
实施例6
参照实施例1进行,不同的是,铁基合金粉末的显微组织中,体积含量为4%的碳化物,余量为马氏体和奥氏体,马氏体和奥氏体的体积比同实施例1;并相应的调整:C元素含量为0.03%。
对比例1
参照实施例1进行,不同的是,铁基合金粉末各元素质量百分比为C:0.8%,Cr:18.2%,Ni:4.8%,Mo:2.5%,Mn≤1%,Si≤1%,余量为Fe;其显微组织为:以体积比计,80%马氏体+15%碳化物+5%奥氏体。
对比例2
参照实施例1进行,不同的是,马氏体和奥氏体的体积比在0.5:1;并相应的调整:Cr元素含量为21%,Ni元素含量为6%,Mo元素含量为2.0%,Si元素含量为0.1%。
对比例3
参照实施例1进行,不同的是,马氏体和奥氏体的体积比在2:1;并相应的调整:Cr元素含量为25%,Ni元素含量为5.5%,Mo元素含量为4.3%。
测试例
将上述实施例和对比例得到的耐磨铁基激光熔覆层,进行硬度和耐磨性能的检测。测试结果如图4、图5和表1所示。
其中,硬度检测方法为:采用HRN/T150型洛氏硬度计测试其硬度。测量3个点取平均值作为硬度值。其中实施例1测得的洛氏硬度如图4所示。
耐磨性能检测方法为:采用MRH-3W型高速环块摩擦磨损试验机,根据GB/T 12444-2006《金属材料 磨损试验方法 试环-试块滑动磨损试验》对熔覆层的耐磨性进行测试,测试参数为施加载荷125N,对磨时间60min,转速3000r/min。对磨副选择表面洛氏硬度约为35HRC的粉末冶金铜基合金,测试前对样品表面进行机加工处理,保证相近的表面光洁度。测试前后分别对样品进行清洗烘干处理,而后通过分析天平称重并计算磨损失重(磨损失重=磨损前重量-磨损后重量),分析天平精度为0.0001g。其中实施例1测得的磨损量如图5所示。
表1
实施例编号 熔覆层硬度的相对提高量 熔覆层磨损量的相对降低量 对磨副磨损量的相对降低量
实施例 1 12.58% 37.35% 12.73%
实施例 2 22.35% 35.58% -8.28%
实施例 3 3.62% 18.44% 2.23%
实施例 4 18.66% 30.51% -5.34%
实施例 5 5.42% 20.15% 0.72%
实施例 6 15.37% 32.69% 4.22%
对比例 1 89.25% 105.24% -130.67%
对比例 2 -7.27% 5.76% 3.44%
对比例 3 30.59% 40.61% -24.88%
注:表中相对提高量、相对降低量均为相对于基体的对应提高量或降低量;如,熔覆层硬度的相对提高量=(熔覆层硬度-基体硬度)/基体硬度,其他同理。“-”表示相对提高量,如-8.28%是指对磨副磨损量的相对提高量,为(基体磨损量-对磨副磨损量)/基体磨损量。
从图4和图5以及表1可以看出,相比于对比例,采用本发明的实施例方案能够获得低摩擦副损伤的高耐磨熔覆层,提高基体的耐磨性,减少对磨副的损伤。其中,本发明的实施例1,其熔覆层硬度比基体提高了12.58%,但是在同样的测试条件下其磨损量却比基体大大降低,为基体的37.35%,同时,制备熔覆层后,对磨副的磨损量也降低了12.73%,可见,本实施例1所制备的低摩擦副损伤的高耐磨熔覆层不仅显著提高了基体的耐磨性,还能够在一定程度上减少对磨副的损伤。
进一步的,通过对比实施例1和实施例2-3、实施例4-5可知,采用本发明优选的铁基激光熔覆材料,即Cr/Ni的质量比为4.2-4.6:1,马氏体和奥氏体的体积比在1-1.3:1,陶瓷颗粒粉末的质量百分比为5-20%,铁基合金粉末的质量百分比为80-95%的方案,更利于提高合金熔覆层耐磨性的同时降低了对磨副的损耗。
以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合,这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容,均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种铁基激光熔覆材料,其包括陶瓷颗粒粉末和铁基合金粉末,其特征在于,以铁基合金粉末的总量计,铁基合金粉末的各元素质量百分比包括:C≤0.03%,Cr 21-25%,Ni5.1-6%,Mo 2-5%,Si≤1%,Mn≤1%,余量为Fe;且Cr/Ni的质量比为4.0-5.0:1;且铁基合金粉末的显微组织以马氏体、奥氏体为主,还包括碳化物,其中马氏体和奥氏体的体积比在0.8-1.5:1。
2.根据权利要求1所述的铁基激光熔覆材料,其特征在于,Cr/Ni的质量比为4.2-4.6:1。
3.根据权利要求1所述的铁基激光熔覆材料,其特征在于,马氏体和奥氏体的体积比在1-1.3:1。
4.根据权利要求1所述的铁基激光熔覆材料,其特征在于,显微组织中,以体积占比计,马氏体和奥氏体的含量之和≥98%,碳化物的量≤2%。
5.根据权利要求1所述的铁基激光熔覆材料,其特征在于,所述铁基激光熔覆材料中,陶瓷颗粒粉末的质量百分比为5-20%,铁基合金粉末的质量百分比为80-95%。
6.根据权利要求1所述的铁基激光熔覆材料,其特征在于,所述铁基合金粉末的粒度范围为45-106μm,平均粒度D50为50-70μm,流动性为25-35s/100g,氧含量≤300ppm。
7.根据权利要求1所述的铁基激光熔覆材料,其特征在于,所述陶瓷颗粒粉末的粒度范围为53-106μm,平均粒度D50为45-65μm。
8.根据权利要求1所述的铁基激光熔覆材料,其特征在于,所述陶瓷颗粒粉末包括碳化钛、碳化钨、碳化铌、碳化钒和碳化铬中的至少一种。
9.一种耐磨铁基激光熔覆层,其特征在于,其通过权利要求1-8中任一项所述的铁基激光熔覆材料激光熔覆在基体表面而获得。
10.根据权利要求9所述的耐磨铁基激光熔覆层,其特征在于,所述激光熔覆的条件包括:激光功率为1000-2500W,扫描速度为5-15mm/s,搭接率为30-70%,送粉器转速为2-5r/min,氩气流量为4-12L/min;
和/或,所述基体对应的对磨副为硬度≤40HRC的合金。
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