本實(shí)用新型涉及一種具有耐磨耐腐蝕涂層的鋼板，是一種激光熔敷NiAl基復(fù)合涂層鋼板，屬于材料表面加工領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

在實(shí)際工程應(yīng)用領(lǐng)域中，很多機(jī)械零部件在長期服役的情況下受到嚴(yán)重磨損與腐蝕，如齒輪頂部、沖擊鉆鉆頭、管道內(nèi)壁等。而零部件的磨損、腐蝕等往往自表面開始，表面的局部破壞往往又造成了整個(gè)零件失效，縮短了零部件的使用壽命，給制造業(yè)造成了巨大的損失。由于磨損、腐蝕發(fā)生在材料表面，采用表面強(qiáng)化技術(shù)，在普通材料的表面，進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，制備出與基體呈冶金結(jié)合的耐磨耐腐蝕涂層。它不僅可以提高產(chǎn)品的性能和壽命，減少產(chǎn)品的維修和更換，還可以節(jié)約材料和能源。

工業(yè)陶瓷由于其內(nèi)在的特性，具有高熔點(diǎn)、高硬度、高剛度、高化學(xué)穩(wěn)定性、熱導(dǎo)率低、熱膨脹系數(shù)小、摩擦系數(shù)小、無延展性等特點(diǎn)，因而具有優(yōu)異的耐磨、耐熱、耐蝕等性能。陶瓷顆粒的加入方式主要有外加硬質(zhì)顆粒法和原位合成法，前者是在熔敷顆粒中直接加入硬質(zhì)陶瓷顆粒，外加增強(qiáng)相與基體的相互浸潤效果普遍不好，制備工藝復(fù)雜，成本高；后者是通過在熔敷粉末中加入能生成陶瓷顆粒的元素，使這些元素在熔敷反應(yīng)過程中生成細(xì)小穩(wěn)定的陶瓷增強(qiáng)相。反應(yīng)生成的陶瓷顆粒增強(qiáng)相完整性好，與基體冶金結(jié)合好，有利于獲得性能良好的優(yōu)質(zhì)涂層。

不同的方法制備TiC、B₄C顆粒增強(qiáng)復(fù)合涂層或陶瓷涂層，存在以下弊端： (1)單純的TiC、B₄C陶瓷材料涂層，與基體硬度差距大，涂層與基體的冶金結(jié)合性能差；(2)涂層中的增強(qiáng)相通過外部加入，在涂層中分布不均勻，涂層的成分、性能、厚度等可控性較差，很難滿足不同工況條件下的耐磨性要求，制約了其大范圍應(yīng)用。

激光熔敷是目前廣泛應(yīng)用的表面改性方法，冷卻速度快，容易得到細(xì)晶組織，得到的涂層性能好。同時(shí)，涂層的稀釋率較低，與基體的冶金結(jié)合效果好，通過對激光工藝參數(shù)的調(diào)整，可以獲得低稀釋率的良好涂層，并且可以控制涂層的成分和稀釋度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型針對上述背景，提供一種激光熔敷NiAl基復(fù)合涂層鋼板。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案為：一種激光熔敷NiAl基復(fù)合涂層鋼板，所述金屬間化合物復(fù)合涂層以工業(yè)純的Ni粉、Al粉、Ti粉、B₄C粉為原料，通過激光加熱，Ni、Al發(fā)生原位反應(yīng)：Ni+Al＝NiAl；3Ni+Al＝Ni₃Al；Ni、Al粉末發(fā)生的反應(yīng)和激光束熱量共同為Ti、B₄C粉末反應(yīng)提供熱量，反應(yīng)式為： 3Ti+B₄C＝TiC+2TiB₂。

一種激光熔敷NiAl基復(fù)合涂層鋼板的制備方法是采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種激光熔敷合成TiC、B₄C顆粒增強(qiáng)金屬間化合物復(fù)合涂層。

作為優(yōu)選，最佳的工藝參數(shù)：電壓：250-260V；脈寬3.5ms；激光器頻率： 14Hz；熔敷速度：80mm/min。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)：①NiAl金屬間化合物與鋼基體有較好的冶金結(jié)合性，生成的TiC、B₄C硬質(zhì)顆粒在NiAl基涂層中起到顆粒強(qiáng)化的作用，結(jié)合強(qiáng)度高，適合于承受較大載荷且磨損形式為磨粒磨損的工件表面的強(qiáng)化處理。②涂層中的強(qiáng)化相均為原位合成反應(yīng)，界面清潔無污染，結(jié)合強(qiáng)度高，原料利用率高。③涂層中的成分和硬度呈梯度分布，避免超硬涂層在使用時(shí)脫落和出現(xiàn)裂紋。④激光熔敷同步送粉，具有易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，激光能量吸收率高，無內(nèi)部氣孔，尤其熔覆金屬陶瓷，可以顯著提高熔覆層的抗開裂性能，使硬質(zhì)陶瓷相可以在熔覆層內(nèi)均勻分布等優(yōu)點(diǎn)。⑤激光熔敷冷卻速度快，屬于快速凝固過程，容易得到細(xì)晶組織，有利于提高涂層的硬度和耐磨性能。⑥涂層中的成分和涂層厚度可調(diào)控的范圍，可以根據(jù)實(shí)際需要制定不同的硬度和厚度的涂層。

附圖說明

附圖1：圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖2：是圖1的主視圖。

圖中：1、由Ni、Al、Ti、B₄C粉末熔敷形成的涂層，2、鋼基體Q235。

具體實(shí)施方案：

第一步：備好工業(yè)純Ni、Al、Ti、B₄C粉末，Ni、Al粉末粒度200目， Ti粉末粒度300-400目，選擇較細(xì)的W10粒度。

第二步：粉末稱量、配置：

Ni、Al、Ti、B₄C粉末的配比以摩爾分?jǐn)?shù)NiAl：(3Ti+B₄C)＝1:1，NiAl： (3Ti+B₄C)＝2:1各稱量20g裝瓶，將配好的粉末在真空爐中50℃烘干2小時(shí)，倒入混料機(jī)內(nèi)混合4小時(shí)。

第三步：預(yù)置涂層：

清洗鋼基體，去除表面的氧化膜、油漬等，提高粉末的濕潤性；將需要激光熔覆的粉末均勻覆蓋在基體上，一般覆蓋為方形區(qū)域，用平板壓實(shí)；

第四步：激光熔敷制備涂層

準(zhǔn)備好待涂覆的工件，先打開水泵，再開啟激光器，先使激光器預(yù)熱兩分鐘，然后激光器自動(dòng)進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)，調(diào)整工藝參數(shù)：電壓：250-260V；脈寬3.5ms；激光器頻率：14Hz；熔敷速度：80mm/min

本文中的具體實(shí)施方案僅對實(shí)用新型做詳細(xì)說明，但并不僅限于上述實(shí)施方式，可根據(jù)具體需要，在不脫離本實(shí)用新型的情況下做出相應(yīng)的調(diào)整。