本發(fā)明涉及的是一種合金材料
技術(shù)領(lǐng)域：
的粉末，具體是指一種提高不銹鋼表面微裂紋激光修復(fù)件斷裂性能的粉末。
背景技術(shù)：
：在修復(fù)
技術(shù)領(lǐng)域：
，傳統(tǒng)的修復(fù)方法，如氬弧焊、等離子噴涂，雖然工藝簡單，但在修復(fù)過程中熱輸入量較大，熱影響區(qū)極易出現(xiàn)熱裂紋，使用時容易產(chǎn)生開裂甚至脫落等問題，很難對廢舊的零件進(jìn)行恢復(fù)和性能的提升，因此這些方法的應(yīng)用具有很大的局限性。激光修復(fù)技術(shù)是通過在基材的表面微小裂紋處添加材料，利用高能密度激光束使之與基材表面薄層一起快速熔凝，從而達(dá)到修復(fù)金屬表面微小裂紋的目的。然而傳統(tǒng)的激光修復(fù)添加粉末在使用過程中也有出現(xiàn)一些缺陷，比如激光修復(fù)層和基體的結(jié)合面融合性差、修復(fù)層中出現(xiàn)裂縫等等。目前，沒有專用于激光修復(fù)的金屬粉末來提高工件的斷裂性能，尤其是對不銹鋼零件。因此，我們有必要提供一種可用于提高不銹鋼表面微裂紋激光修復(fù)件斷裂性能的粉末，在使表面裂紋閉合的同時達(dá)到高強(qiáng)度、強(qiáng)韌性，改善其斷裂性能。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：為了克服上述激光修復(fù)添加粉末的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種復(fù)合粉末，用于不銹鋼表面微裂紋處的激光修復(fù)，最終得到結(jié)合緊密的界面，并提高斷裂性能。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種可用于提高不銹鋼表面微裂紋激光修復(fù)件斷裂性能的粉末，所述的復(fù)合粉末包括重量百分比為1％-10％的納米WC，余量為微米級的不銹鋼粉末；所述的不銹鋼粉末包含重量百分比為0.08％的C，0.5％的Si，1.46％的Mn，0.03％的P，0.005％的S，19％的Cr，9.5％的Ni，0.5％的Mo，余量為Fe。所述納米WC粉末為近乎完美的球形粒子；納米WC粉末和不銹鋼粉末通過機(jī)械球磨充分混合，然后利用無水乙醇調(diào)和后進(jìn)一步混合均勻。所述的納米WC粉末顆粒的粒徑為50-80nm，純度為99.99％；所述的不銹鋼粉末具有與基體融合性好，其性能優(yōu)于基體的特性，不銹鋼粉末顆粒的粒徑為30-50μm，純度為99.9％。不銹鋼粉末成分與基體材料成分相似，這樣復(fù)合粉末的熱膨脹系數(shù)和熔點(diǎn)與基體材料的相近，從而增加修復(fù)層與基體的親和性，使該復(fù)合粉末在不銹鋼表面微小裂紋處充分均勻融合，提高修復(fù)層與基體冶金結(jié)合的強(qiáng)度。由于納米WC高熔點(diǎn)的特性，使得其在激光束的高能量下只會熔解一部分。未熔解的納米WC作為強(qiáng)化顆粒存在于修復(fù)層中，起到異質(zhì)形核的作用，不僅阻礙了晶粒的長大，最終形成均勻細(xì)小的晶粒，而且細(xì)小的顆粒起著填充和橋聯(lián)的作用，提高了組織的致密化程度。在激光束的高能量密度下分解的納米WC顆粒，同時又會與其他元素發(fā)生結(jié)合，不僅凈化了晶界，還會形成各種碳化物，起到固溶強(qiáng)化的作用。本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明提出的上述成分的復(fù)合粉末，特別適用于有斷裂性能要求的不銹鋼零件表面微小裂紋的激光修復(fù)。利用此復(fù)合粉末進(jìn)行激光修復(fù)時，工藝性能好，無需對工件進(jìn)行預(yù)熱和后續(xù)熱處理；復(fù)合粉末在激光修復(fù)作用下，和不銹鋼表面微小裂紋充分均勻的融合，有效的使表面微小裂紋尖端閉合，解決了不銹鋼表面微小裂紋的問題，大幅度提高工件的斷裂性能。具體實(shí)施方式下面通過具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。實(shí)施例1：按重量百分比計(jì)，包含4％的納米WC(50-80nm)，余量為微米級的不銹鋼粉末(30–50μm)。其中不銹鋼粉末中，含有0.08％的C，0.5％的Si，1.46％的Mn，0.03％的P，0.005％的S，19％的Cr，9.5％的Ni，0.5％的Mo，余量為Fe。采用上述配方，將各種粉末經(jīng)過機(jī)械球磨充分混合，然后利用無水乙醇調(diào)和后進(jìn)一步混合均勻。在激光熔覆修復(fù)工藝前，對復(fù)合粉末進(jìn)行溫度為150℃、時間為2h的干燥處理；利用400-2000號的砂紙依次對待修復(fù)區(qū)域進(jìn)行打磨，接著用無水乙醇清洗，然后烘干；將配比的復(fù)合粉末均勻預(yù)置在基體不銹鋼待修復(fù)的表面微小裂紋處，預(yù)置厚度控制在0.8-1.2mm，保證表面平整、孔隙率低；采用激光修復(fù)技術(shù)，修復(fù)不銹鋼表面微小裂紋，工藝參數(shù)為：激光功率1.5-3KW，激光修復(fù)時間為1-2s，光斑直徑3.0-5.0mm，離焦量為220-240mm。經(jīng)過激光修復(fù)后，各個載荷下試件的斷裂參量COD均有所減小，如下表1所示，其中在20kN的載荷下，試件的斷裂參量COD減小18.9％，表明修復(fù)后試件的斷裂性能有所提高。表1不同載荷下試件的COD對比載荷(kN)未修復(fù)試件COD(mm)激光修復(fù)試件COD(mm)10.0003750.0002550.0033668350.002807768100.0133390770.01094497150.0362955250.031013024200.0893470050.072454753實(shí)施例2：按重量百分比計(jì)，包含1％的納米WC(50-80nm)，余量為微米級的不銹鋼粉末(30–50μm)。其中不銹鋼粉末中，含有0.08％的C，0.5％的Si，1.46％的Mn，0.03％的P，0.005％的S，19％的Cr，9.5％的Ni，0.5％的Mo，余量為Fe。采用上述配方，將各種粉末經(jīng)過機(jī)械球磨充分混合，然后利用無水乙醇調(diào)和后進(jìn)一步混合均勻。激光修復(fù)裂紋方法同實(shí)施例1。在20kN的載荷下，試件的斷裂參量COD減小15.3％，斷裂性能提高。實(shí)施例3：按重量百分比計(jì)，包含7％的納米WC(50-80nm)，余量為微米級的不銹鋼粉末(30–50μm)。其中不銹鋼粉末中，含有0.08％的C，0.5％的Si，1.46％的Mn，0.03％的P，0.005％的S，19％的Cr，9.5％的Ni，0.5％的Mo，余量為Fe。采用上述配方，將各種粉末經(jīng)過機(jī)械球磨充分混合，然后利用無水乙醇調(diào)和后進(jìn)一步混合均勻。激光修復(fù)裂紋方法同實(shí)施例1。在20kN的載荷下，試件的斷裂參量COD減小17.6％，斷裂性能提高。實(shí)施例4：按重量百分比計(jì)，包含10％的納米WC(50-80nm)，余量為微米級的不銹鋼粉末(30–50μm)。其中不銹鋼粉末中，含有0.08％的C，0.5％的Si，1.46％的Mn，0.03％的P，0.005％的S，19％的Cr，9.5％的Ni，0.5％的Mo，余量為Fe。采用上述配方，將各種粉末經(jīng)過機(jī)械球磨充分混合，然后利用無水乙醇調(diào)和后進(jìn)一步混合均勻。激光修復(fù)裂紋方法同實(shí)施例1。在20kN的載荷下，試件的斷裂參量COD減小14.7％，斷裂性能提高。當(dāng)前第1頁1 2 3