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一种格栅式耐磨强化涂层及其制备方法、一种耐磨衬板及其制备方法

摘要

本发明提供了一种格栅式耐磨强化涂层及其制备方法、一种耐磨衬板及其制备方法,属于金属表面工程技术领域。本发明将合金粉末A和合金粉末B预置于待强化器件表面,所得合金粉末层中,合金粉末A和合金粉末B成条形交替分布,然后进行激光熔覆,得到格栅式耐磨强化涂层;所述合金粉末A包括如下质量百分含量的组分:Ni粉2.2~3.2%,Cr粉15~18%,C粉0.25~0.35%,Co粉2.0~3.5%,余量为Fe粉;所述合金粉末B包括如下质量百分含量的组分:Ni粉2.2~3.2%,Cr粉15~18%,C粉0.25~0.35%,Co粉2.0~3.5%,WC粉10~25%,余量为Fe粉。

著录项

  • 公开/公告号CN110241421A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2019-09-17

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 燕山大学;

    申请/专利号CN201910694734.7

  • 发明设计人 付宇明;付晨;张钰;郑丽娟;

    申请日2019-07-30

  • 分类号

  • 代理机构北京高沃律师事务所;

  • 代理人薛红凡

  • 地址 066000 河北省秦皇岛市河北大街西段438号

  • 入库时间 2024-02-19 13:17:43

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2023-10-27

    专利权的转移 IPC(主分类):C23C24/10 专利号:ZL2019106947347 登记生效日:20231012 变更事项:专利权人 变更前权利人:龙图腾网科技(合肥)股份有限公司 变更后权利人:烟台众信互连能源科技有限公司 变更事项:地址 变更前权利人:230000 安徽省合肥市蜀山经济开发区井岗路电商园一期2号楼1楼 变更后权利人:264000 山东省烟台市莱山区蒲昌路1号

    专利申请权、专利权的转移

  • 2020-04-28

    授权

    授权

  • 2019-10-15

    实质审查的生效 IPC(主分类):C23C24/10 申请日:20190730

    实质审查的生效

  • 2019-09-17

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明涉及金属表面工程技术领域,尤其涉及一种格栅式耐磨强化涂层及其制备方法、一种耐磨衬板及其制备方法。

背景技术

各类高等级衬板被广泛应用于冶金行业。如在轧机轧制钢板过程中,轧机中运动部件对轧机牌坊上固定衬板的磨损非常大,在实际使用过程中更换频繁,增加了停机时间。如何提高衬板的耐磨性,以延长其使用寿命,是冶金行业亟待解决的问题。目前常用的提高衬板耐磨性的方法是采用堆焊、等离子、喷焊等金属表面改性技术对衬板表面进行改性,但是上述方法热变形量大,难以保证尺寸及形状的高精度要求,不能用于高等级衬板的表面强化,此外,表面淬火、感应加热等方式对高等级衬板起到一定的强化作用,但是强化效果有限,无法满足高等级衬板恶劣工况的需要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种格栅式耐磨强化涂层及其制备方法、一种耐磨衬板及其制备方法,本发明提供的格栅式耐磨强化涂层用于强化衬板时,能够有效提高衬板的耐磨性,延长其使用寿命。

为了实现上述发明目的,本发明提供以下技术方案:

本发明提供了一种格栅式耐磨强化涂层,通过如下方法制备得到:将合金粉末A和合金粉末B预置于待强化器件表面,所得合金粉末层中,合金粉末A和合金粉末B成条形交替分布,然后进行激光熔覆,得到格栅式耐磨强化涂层;

所述合金粉末A包括如下质量百分含量的组分:Ni粉2.2~3.2%,Cr粉15~18%,C粉0.25~0.35%,Co粉2.0~3.5%,余量为Fe粉;

所述合金粉末B包括如下质量百分含量的组分:Ni粉2.2~3.2%,Cr粉15~18%,C粉0.25~0.35%,Co粉2.0~3.5%,WC粉10~25%,余量为Fe粉。

优选的,所述合金粉末A和合金粉末B的粒度独立的为135~325目。

优选的,所述激光熔覆的参数为:激光功率为3.8~4.0kW,矩形光斑为2×14mm,搭接率为30~50%,扫描速度为500~650mm/min。

优选的,所述合金粉末层中,合金粉末A和合金粉末B形成的条形的宽度为0.4~0.6mm。

本发明还提供了上述技术方案所述的格栅式耐磨强化涂层的制备方法,包括如下步骤:

提供能够覆盖待强化器件表面的格栅,且所述格栅的栅槽宽度和栅条宽度相同,所述格栅的栅槽长度不小于待强化器件表面的长度;

将所述格栅置于待强化器件表面,向所述栅槽中填充合金粉末A,直至合金粉末A的高度与栅槽的高度齐平,然后沿垂直于格栅栅条的方向平移格栅,并在格栅下方提供支撑,使格栅的栅槽底部与合金粉末A的厚度相同,所述格栅平移的距离和栅槽的宽度相同;然后向栅槽中填充合金粉末B,直至合金粉末B的高度与栅槽底部齐平,得到合金粉末层;

将所述合金粉末层进行激光熔覆,得到格栅式耐磨强化涂层。

优选的,使用静电喷粉机填充合金粉末A和合金粉末B。

优选的,所述格栅通过激光切割的方法制备得到。

本发明还提供了一种耐磨衬板,包括衬板基体和强化涂层,所述强化涂层为上述技术方案所述的格栅式耐磨强化涂层或上述技术方案所述的制备方法得到的格栅式耐磨强化涂层,所述强化涂层与衬板基体之间为冶金结合。

优选的,所述强化涂层的厚度为0.5~2mm。

本发明还提供了上述技术方案所述的耐磨衬板的制备方法,包括如下步骤:

按照上述技术方案所述的制备方法,在衬板基体表面制备强化涂层,得到耐磨衬板。

本发明提供了一种格栅式耐磨强化涂层,通过如下方法制备得到:将合金粉末A和合金粉末B预置于待强化器件表面,所得合金粉末层中,合金粉末A和合金粉末B成条形交替分布,然后进行激光熔覆,得到格栅式耐磨强化涂层;所述合金粉末A包括如下质量百分含量的组分:Ni粉2.2~3.2%,Cr粉15~18%,C粉0.25~0.35%,Co粉2.0~3.5%,余量为Fe粉;所述合金粉末B包括如下质量百分含量的组分:Ni粉2.2~3.2%,Cr粉15~18%,C粉0.25~0.35%,Co粉2.0~3.5%,WC粉10~25%,余量为Fe粉。在本发明中,合金粉末A和合金粉末B成条形交替分布,在进行激光熔覆时,合金粉末A中由于不含WC,激光熔覆后的残余应力小,可抵消含有WC的合金粉末B熔覆时产生的较大的残余应力,进而降低涂层开裂的倾向性;并且激光熔覆后,形成A、B交替的格栅式耐磨强化涂层,在各个组分的共同作用下,使得该涂层具有优异的耐磨性、耐腐蚀性和耐高温性,从而延长器件的使用寿命;此外,上述方法得到的涂层相对于全部使用合金粉末B形成的涂层,使用寿命仅降低了8~20%,但是WC的用量却减少了约50%,即节约了贵金属W,实现了更高的性价比。

附图说明

图1为实施例1所用格栅的宏观图;

图2为实施例1所得试样1的耐磨衬板的实物图。

具体实施方式

本发明提供了一种格栅式耐磨强化涂层,通过如下方法制备得到:将合金粉末A和合金粉末B预置于待强化器件表面,所得合金粉末层中,合金粉末A和合金粉末B成条形交替分布,然后进行激光熔覆,得到格栅式耐磨强化涂层;

所述合金粉末A包括如下质量百分含量的组分:Ni粉2.2~3.2%,Cr粉15~18%,C粉0.25~0.35%,Co粉2.0~3.5%,余量为Fe粉;

所述合金粉末B包括如下质量百分含量的组分:Ni粉2.2~3.2%,Cr粉15~18%,C粉0.25~0.35%,Co粉2.0~3.5%,WC粉10~25%,余量为Fe粉。

在本发明中,以质量百分含量计,所述合金粉末A包括Ni粉2.2~3.2%,优选为2.5~3.0%,更优选为2.7~2.8%;所述Ni粉的纯度优选大于99.9%。在本发明中,所述Ni粉能够提高涂层的硬度和耐热性能。

在本发明中,以质量百分含量计,所述合金粉末A包括Cr粉15~18%,优选为16~17%;所述Cr粉的纯度优选大于99.9%。在本发明中,所述Cr粉能够提高涂层的硬度和耐热性能。

在本发明中,以质量百分含量计,所述合金粉末A包括C粉0.25~0.35%,优选为0.28~0.32%;所述C粉的纯度优选大于99.9%。

在本发明中,以质量百分含量计,所述合金粉末A包括Co粉2.0~3.5%,优选为2.3~2.8%;所述Co粉的纯度优选大于99.9%。在本发明中,所述Co粉能够提高涂层的硬度和耐热性能,同时还能提高其耐腐蚀性能。

在本发明中,以质量百分含量计,所述合金粉末B包括Ni粉2.2~3.2%,优选为2.5~3.0%,更优选为2.7~2.8%;所述Ni粉的纯度优选大于99.9%。在本发明中,所述Ni粉能够提高涂层的硬度和耐热性能。

在本发明中,以质量百分含量计,所述合金粉末B包括Cr粉15~18%,优选为16~17%;所述Cr粉的纯度优选大于99.9%。在本发明中,所述Cr粉能够提高涂层的硬度和耐热性能。

在本发明中,以质量百分含量计,所述合金粉末B包括C粉0.25~0.35%,优选为0.28~0.32%;所述C粉的纯度优选大于99.9%。

在本发明中,以质量百分含量计,所述合金粉末B包括Co粉2.0~3.5%,优选为2.3~2.8%;所述Co粉的纯度优选大于99.9%。在本发明中,所述Co粉能够提高涂层的硬度和耐热性能,同时还可提高涂层的耐腐蚀性能。

在本发明中,以质量百分含量计,所述合金粉末B包括WC粉10~25%,优选为15~20%;所述WC粉的纯度优选大于99.9%。在本发明中,所述WC粉能够起到弥散强化作用,进而提高涂层的硬度,具体而言,WC属于陶瓷粉末,其与金属润湿性差,熔覆过程中,仅部分与金属材料形成新的化合物,还有一部分形成W2C,剩余部分WC不分解,均布于熔覆层中,起到弥散强化作用,WC熔覆后快速冷却过程中,形成较大残余应力,而合金粉末A中不含有WC,熔覆后形成的残余应力小,能够抵消合金粉末B熔覆过程的残余应力,进而降低涂层开裂的倾向,得到同时具有硬度高和抗开裂性强的涂层。

在本发明中,所述合金粉末A和合金粉末B中的Fe粉的纯度优选独立的大于99.9%。

在本发明中,所述合金粉末A和合金粉末B的粒度独立的优选为135~325目,更优选为150~300目,最优选为200~250目。在本发明中,上述粒径有利于提高激光熔覆过程中合金粉末的流动性,以提高熔覆层的质量,防止熔覆层中孔洞等缺陷的产生。

在本发明中,所述合金粉末层中,合金粉末A和合金粉末B形成的条形的宽度优选为0.4~0.6mm,更优选为0.5mm;所述合金粉末A形成的条形和合金粉末B形成的条形优选具有相同的宽度。

在本发明中,所述激光熔覆的参数为:激光功率优选为3.8~4.0kW,更优选为3.9kW;矩形光斑优选为2×14mm;搭接率优选为30~50%,更优选为35~45%;扫描速度优选为500~650mm/min,更优选为550~600mm/min。在本发明中,上述参数有利于细化晶粒,进一步提高涂层的耐磨性。

本发明提供了上述技术方案所述的格栅式耐磨强化涂层的制备方法,包括如下步骤:

提供能够覆盖待强化器件表面的格栅,且所述格栅的栅槽宽度和栅条宽度相同,所述格栅的栅槽长度不小于待强化器件表面的长度;

将所述格栅置于待强化器件表面,向所述栅槽中填充合金粉末A,直至合金粉末A的高度与栅槽的高度齐平,然后沿垂直于格栅栅条的方向平移格栅,并在格栅下方提供支撑,使格栅的栅槽底部与合金粉末A的厚度相同,所述格栅平移的距离和栅槽的宽度相同;然后向栅槽中填充合金粉末B,直至合金粉末B的高度与栅槽底部齐平,得到合金粉末层;

将所述合金粉末层进行激光熔覆,得到格栅式耐磨强化涂层。

本发明首先提供能够覆盖待强化器件表面的格栅,且所述格栅的栅槽宽度和栅条宽度相同,所述格栅的栅槽长度不小于待强化器件表面的长度。

在本发明中,所述格栅的栅槽宽度和栅条宽度即为合金粉末A和合金粉末B形成的条形的宽度。

本发明对所述格栅的来源没有特殊限定,可以自制或采用市售的合适的格栅;在本发明实施例中,所述格栅优选通过激光切割的方法制备得到。

本发明对所述格栅的厚度没有特殊限定,本领域技术人员可以根据所需制备的涂层的厚度选择格栅的厚度。

本发明对所述格栅的材质没有特殊限定,在本发明实施例中,所述格栅的材质优选为钢板。

在本发明实施例中,所述格栅的宏观图如图1所示,为矩形格栅,格栅的栅条宽度和栅槽宽度相同。

得到格栅后,本发明将所述格栅置于待强化器件表面,向所述栅槽中填充合金粉末A,直至合金粉末A的高度与栅槽的高度齐平,然后沿垂直于格栅栅条的方向平移格栅,并在格栅下方提供支撑,使格栅的栅槽底部与合金粉末A的厚度相同,所述格栅平移的距离和栅槽的宽度相同;然后向栅槽中填充合金粉末B,直至合金粉末B的高度与栅槽底部齐平,得到合金粉末层。

在本发明中,所述栅槽的高度即格栅的厚度。

本发明优选使用静电喷粉机填充合金粉末A和合金粉末B。

在本发明中,采用静电喷粉机向栅槽中填充合金粉末A至合金粉末A的高度与栅槽的高度齐平时,本发明优选将格栅移开,收集落在格栅栅条上的剩余合金粉末A,然后将格栅悬空置于填充合金粉末A时的格栅所在位置,沿垂直于格栅栅条的方向平移与栅槽同等宽度的距离,在格栅下方提供支撑,使格栅的栅槽底部与合金粉末A的厚度相同,然后采用静电喷粉机向栅槽中填充合金粉末B,直至合金粉末B的高度与栅槽底部齐平,将格栅移开,收集格栅上的剩余合金粉末B,得到合金粉末层;本发明对所述支撑没有特殊限定,能够使格栅的栅槽底部与合金粉末A的厚度相同即可。

本发明对所述待强化器件的材质没有特殊限定,在本发明实施例中,所述待强化器件优选为钢,更优选为45钢。

得到合金粉末层后,本发明将所述合金粉末层进行激光熔覆,得到格栅式耐磨强化涂层。

本发明还提供了一种耐磨衬板,包括衬板基体和强化涂层,所述强化涂层为上述技术方案所述的格栅式耐磨强化涂层或上述技术方案所述的制备方法得到的格栅式耐磨强化涂层,所述强化涂层与衬板基体之间为冶金结合。

在本发明中,所述强化涂层的厚度优选为0.5~2.0mm,更优选为1.5mm。在本发明中,上述厚度能够通过一次熔覆得到,且残余应力小,与基体间的结合力强,不易脱落,且能够满足耐磨衬板的使用要求。

本发明还提供了上述技术方案所述的耐磨衬板的制备方法,包括如下步骤:

按照上述技术方案所述的制备方法,在衬板基体表面制备强化涂层,得到耐磨衬板。

下面结合实施例对本发明提供的一种格栅式耐磨强化涂层及其制备方法、一种耐磨衬板及其制备方法进行详细的说明,但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。

实施例1

(1)选择一块1.5mm厚的矩形薄钢板,通过激光切割方法在其表面加工出均匀分布的矩形格栅,如图1所示,格栅栅条的宽度为0.5mm,栅槽宽度为0.5mm,格栅能够覆盖待强化衬板的工作面,格栅的栅槽长度不小于待强化器件表面的长度;

(2)按照如下质量百分比配制合金粉末A和B:

合金粉末A:Ni粉2.3%,Cr粉17%,C粉0.25%,Co粉2.5%,余量为Fe粉,各组分的纯度大于99.9%;

合金粉末B:Ni粉2.3%,Cr粉17%,C粉0.25%,Co粉2.5%,WC粉20%,余量为Fe粉,各个组分的纯度大于99.9%;

(3)以45钢的衬板为待强化衬板,将待强化衬板固定于数控激光加工机床平台上,将所述矩形格栅平铺于待强化衬板的工作表面上,使待强化衬板工作表面均落在格栅的范围内;通过静电喷粉机将合金粉末A均匀喷洒于格栅表面,并使合金粉末A填满格栅,即合金粉末A的厚度与格栅的栅槽高度齐平,然后移开格栅,收集格栅上的剩余合金粉末A;将格栅悬空置于填充合金粉末A时的格栅所在位置,沿垂直于格栅栅条的方向平移与栅槽同等宽度的距离,然后将格栅的侧边垫高1.5mm,使格栅的栅槽底部与合金粉末A的厚度相同,然后采用静电喷粉机向栅槽中填充合金粉末B,直至合金粉末B的高度与栅槽底部齐平,将格栅移开,收集格栅上的剩余合金粉末B,得到合金粉末层;

(4)将所述合金粉末层进行激光熔覆,在衬板工作表面得到强化涂层,即耐磨衬板,所述激光熔覆的工艺参数为:激光功率为3.8kW,矩形光斑为2×14mm,搭接率为30%,扫描速度为500mm/min。

本实施例所用45钢衬板的组分如表1所示:

表145钢衬板的组成

CSiMnCrNiCu0.42-0.50%0.17-0.37%0.50-0.80%≤0.25%≤0.25%≤0.30%

按照上述操作,制备4个耐磨衬板,分别记为试样1、试样2、试样3和试样4,所有试样强化涂层均铺展均匀,平整,熔覆层厚度均为1mm;通过表面打磨处理后得到光滑无污渍的强化涂层表面;通过探伤剂对试样进行渗透探伤,所有试样强化涂层均未出现裂纹。

采用台式硬度计测量强化涂层的硬度和基材45钢的硬度,结果如表2所示。

表2试样1~4中的强化涂层和基材的硬度

组别合金粉末A熔覆区合金粉末B熔覆区基材试样1HRC54HRC58HRC28试样2HRC55HRC60HRC32试样3HRC54HRC59HRC29试样4HRC55HRC61HRC31平均值HRC54.5HRC59.5HRC30

由表2可以看出所得强化涂层中的合金粉末A熔覆区的平均硬度为HRC54.5、合金粉末B熔覆区的平均硬度为HRC59.5,合金粉末A中没有WC,合金粉末A熔覆区的平均硬度低于合金粉末B熔覆区的平均硬度,但均高于基体的硬度,是基体硬度的2倍,说明强化涂层显著提高了基体衬板的耐磨性。此外,重复4次,所得试样的硬度相差不大,说明本发明所提供的方法可重复性好。

观察试样1~4的强化涂层的形貌,如图2所示,为试样1的强化涂层实务图,涂层表面没有夹杂、裂纹等缺陷。

测试试样1~4所得耐磨衬板和45钢衬板基体的使用寿命,以实际使用过程中,衬板不能满足工作需要为寿命终止的标准,试样1~4所得耐磨衬板的使用寿命分别为150天,165天,158天172天,45钢衬板基体的使用寿命为35天,本发明所提供的耐磨衬板的使用寿命达到传统45钢衬板的4倍以上。

实施例2

(1)选择一块1.0mm厚的矩形薄钢板,通过激光切割方法在其表面加工出均匀分布的矩形格栅,如图1所示,格栅栅条的宽度为0.4mm,栅槽宽度为0.4mm,格栅能够覆盖待强化衬板的工作面,格栅的栅槽长度不小于待强化器件表面的长度;

(2)按照如下质量百分比配制合金粉末A和B:

合金粉末A:Ni粉2.5%,Cr粉15%,C粉0.25%,Co粉3.5%,余量为Fe粉,各组分的纯度大于99.9%;

合金粉末B:Ni粉2.5%,Cr粉15%,C粉0.25%,Co粉3.5%,WC粉25%,余量为Fe粉,各个组分的纯度大于99.9%;

(3)以45钢的衬板为待强化衬板,将待强化衬板固定于数控激光加工机床平台上,将所述矩形格栅平铺于待强化衬板的工作表面上,使待强化衬板工作表面均落在格栅的范围内;通过静电喷粉机将合金粉末A均匀喷洒于格栅表面,并使合金粉末A填满格栅,即合金粉末A的厚度与格栅的栅槽高度齐平,然后移开格栅,收集格栅上的剩余合金粉末A;将格栅悬空置于填充合金粉末A时的格栅所在位置,沿垂直于格栅栅条的方向平移与栅槽同等宽度的距离,然后将格栅的侧边垫高1mm,使格栅的栅槽底部与合金粉末A的厚度相同,然后采用静电喷粉机向栅槽中填充合金粉末B,直至合金粉末B的高度与栅槽底部齐平,将格栅移开,收集格栅上的剩余合金粉末B,得到合金粉末层;

(4)将所述合金粉末层进行激光熔覆,在衬板工作表面得到强化涂层,即耐磨衬板,所述激光熔覆的工艺参数为:激光功率为4.0kW,矩形光斑为2×14mm,搭接率为30%,扫描速度为650mm/min。

按照实施例1中的测试方法测试本实施例所得强化涂层的硬度,结果如表3所示。

表3本实施例所得强化涂层的硬度

合金粉末A熔覆区合金粉末B熔覆区基材HRC53HRC59.5HRC27

本实施例所得强化涂层均铺展均匀,平整,熔覆层厚度为0.5mm;通过表面打磨处理后得到光滑无污渍的强化涂层表面;通过探伤剂对试样进行渗透探伤,所有试样强化涂层均未出现裂纹。观察本实施例所得强化涂层的形貌,涂层表面没有夹杂、裂纹等缺陷。

测试本实施例所得强化涂层的使用寿命,以实际使用过程中,衬板不能满足工作需要为寿命终止的标准,结果为171天,本发明所提供的耐磨衬板的使用寿命达到传统45钢衬板的4.5倍以上。

实施例3

(1)选择一块2.0mm厚的矩形薄钢板,通过激光切割方法在其表面加工出均匀分布的矩形格栅,如图1所示,格栅栅条的宽度为0.6mm,栅槽宽度为0.6mm,格栅能够覆盖待强化衬板的工作面,格栅的栅槽长度不小于待强化器件表面的长度;

(2)按照如下质量百分比配制合金粉末A和B:

合金粉末A:Ni粉3.5%,Cr粉18%,C粉0.25%,Co粉3.5%,余量为Fe粉,各组分的纯度大于99.9%;

合金粉末B:Ni粉3.5%,Cr粉18%,C粉0.25%,Co粉3.5%,WC粉20%,余量为Fe粉,各个组分的纯度大于99.9%;

(3)以45钢的衬板为待强化衬板,将待强化衬板固定于数控激光加工机床平台上,将所述矩形格栅平铺于待强化衬板的工作表面上,使待强化衬板工作表面均落在格栅的范围内;通过静电喷粉机将合金粉末A均匀喷洒于格栅表面,并使合金粉末A填满格栅,即合金粉末A的厚度与格栅的栅槽高度齐平,然后移开格栅,收集格栅上的剩余合金粉末A;将格栅悬空置于填充合金粉末A时的格栅所在位置,沿垂直于格栅栅条的方向平移与栅槽同等宽度的距离,然后将格栅的侧边垫高2mm,使格栅的栅槽底部与合金粉末A的厚度相同,然后采用静电喷粉机向栅槽中填充合金粉末B,直至合金粉末B的高度与栅槽底部齐平,将格栅移开,收集格栅上的剩余合金粉末B,得到合金粉末层;

(4)将所述合金粉末层进行激光熔覆,在衬板工作表面得到强化涂层,即耐磨衬板,所述激光熔覆的工艺参数为:激光功率为3.9kW,矩形光斑为2×14mm,搭接率为50%,扫描速度为630mm/min。

按照实施例1中的测试方法测试本实施例所得强化涂层的硬度,结果如表4所示。

表4本实施例所得强化涂层的硬度

合金粉末A熔覆区合金粉末B熔覆区基材HRC54.5HRC59.3HRC28.5

本实施例所得强化涂层均铺展均匀,平整,熔覆层厚度为1.5mm;通过表面打磨处理后得到光滑无污渍的强化涂层表面;通过探伤剂对试样进行渗透探伤,所有试样强化涂层均未出现裂纹。观察本实施例所得强化涂层的形貌,涂层表面没有夹杂、裂纹等缺陷。

测试本实施例所得强化涂层的使用寿命,以实际使用过程中,衬板不能满足工作需要为寿命终止的标准,结果为168天,本发明所提供的耐磨衬板的使用寿命达到传统45钢衬板的4.8倍。

对比例1

(1)按照如下质量百分比配制合金粉末A

合金粉末A:Ni粉3.5%,Cr粉18%,C粉0.25%,Co粉3.5%,余量为Fe粉,各组分的纯度大于99.9%;

(2)以45钢的衬板为待强化衬板,将待强化衬板固定于数控激光加工机床平台上,通过静电喷粉机将合金粉末A均匀喷洒于格栅表面,预置A粉末的厚度为2.0mm;

(4)将所述合金粉末层进行激光熔覆,在衬板工作表面得到强化涂层,即耐磨衬板,所述激光熔覆的工艺参数为:激光功率为3.9kW,矩形光斑为2×14mm,搭接率为50%,扫描速度为630mm/min。

按照实施例1中的测试方法测试本实施例所得A合金粉末强化涂层的硬度,结果如表5所示。

表5本对比例所得强化涂层的硬度

合金粉末A熔覆区基材HRC55.3HRC28.2

观察本对比例所得强化涂层的形貌,涂层表面没有夹杂、裂纹等缺陷。

测试本对比例所得强化涂层的使用寿命,以实际使用过程中,衬板不能满足工作需要为寿命终止的标准,结果为81天,比实施例1~3所得强化涂层的使用寿命小一半。

对比例2

(1)按照如下质量百分比配制合金粉末B

合金粉末B:Ni粉3.5%,Cr粉18%,C粉0.25%,Co粉3.5%,WC粉20%,余量为Fe粉,各组分的纯度大于99.9%;

(2)以45钢的衬板为待强化衬板,将待强化衬板固定于数控激光加工机床平台上,通过静电喷粉机将合金粉末B均匀喷洒于格栅表面,预置B粉末的厚度为2.0mm;

(4)将所述合金粉末层进行激光熔覆,在衬板工作表面得到强化涂层,即耐磨衬板,所述激光熔覆的工艺参数为:激光功率为3.9kW,矩形光斑为2×14mm,搭接率为50%,扫描速度为630mm/min。

按照实施例1中的测试方法测试本实施例所得B合金粉末强化涂层的硬度,结果如表6所示。

表6本对比例所得强化涂层的硬度

合金粉末B熔覆区基材HRC60.3HRC27.8

观察本对比例所得强化涂层的形貌,涂层表面没有夹杂、裂纹等缺陷。

测试本对比例所得强化涂层的使用寿命,以实际使用过程中,衬板不能满足工作需要为寿命终止的标准,结果为187天,其使用寿命仅比实施例1~3所得强化涂层大9~31天,即本发明所提供的涂层相对于全部使用合金粉末B形成的涂层,使用寿命仅降低了8~20%,但是WC的用量却减少了约50%,节约了贵金属W,实现了更高的性价比。

以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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