一種基于3D打印的鋼基耐磨耐蝕涂層快速鑄造制備方法技術

一種基于3D打印的鋼基耐磨耐蝕涂層快速鑄造制備方法，屬于金屬基復合材料制備技術領域。本發明專利技術將鎳基合金粉、WC粉、TiC粉、鉻鐵粉及助熔劑等混合均勻，與適量的分散劑加入到配制好的預混液中，攪拌均勻制得低黏度、高固相含量的涂層料漿，通過復合雙噴頭3D打印裝置將金屬料漿和蠟基模料同步分區打印得到鑄件特定工作區域具有耐磨耐蝕涂層的鑄件原型蠟模，對模型進行制殼、脫模、高溫焙燒等熔模鑄造工序后澆注高溫鋼液，冷卻、后處理，即可制造出鋼基表面耐磨耐蝕涂層精密鑄件。本發明專利技術制造出的鑄件尺寸精度高，耐磨耐蝕涂層表面質量好且與鋼鐵基體冶金結合，在使用過程中既保證了基體材料的韌性，又提高了服役區域的高耐磨性和耐腐蝕性，使鑄件具有更優的綜合性能。

【技術實現步驟摘要】
201610055836

【技術保護點】
一種基于3D打印的鋼基耐磨耐蝕涂層快速精密鑄造制備方法，其特征在于：(1)根據鑄件耐磨耐蝕工作截面輪廓線，繪制出具有涂層結構特定區域的復合鑄件原型三維模型圖，并設定涂層部分由金屬漿體3D冷打印噴頭打印，基體部分由蠟模熔融沉積(FDM)打印噴頭打印，對復合鑄件原型三維模型其采用分層切片處理將三維CAD圖轉化為可被3D打印裝置識別的片層圖形文件；(2)涂層料漿制備：按預定比例將Ni60鎳基合金粉、碳化鈦粉、碳化鎢粉、鉻鐵粉及助熔劑在球磨機中球磨，制成耐磨耐蝕熔覆涂層粉料，再與適量分散劑一起加入到配制好的預混液中，攪拌均勻制得低黏度、高固相含量的涂層料漿；(3)鑄件模型3D打印：將配制好的耐磨耐蝕涂層料漿打印材料和蠟模打印材料分別輸送至涂層漿體3D冷打印噴頭和蠟模熔融沉積(FDM)打印噴頭；然后根據步驟(1)導入的片層圖形文件，同步分區打印得到具有一定厚度的耐磨耐蝕涂層鑄件3D原型模型；(4)熔模鑄造型殼制作：將具有耐磨耐蝕涂層的鑄件原型模型表面粘制蠟澆注系統，再進行多次逐層掛漿撒砂制殼操作，得到熔模鑄造型殼，型殼完全硬化后進行脫蠟，從型殼中脫除蠟模；再放入高溫焙燒爐里進行高溫焙燒；(5)澆注鋼液：將焙燒好的型殼四周填砂造型，澆注熔煉合格的高溫鋼水，在高溫鋼水以及毛細力等作用下，使得涂層粉料半熔融并與鋼水互擴散，從而在鋼鐵鑄件表面熔覆生成具有耐磨耐蝕性能的涂層；(6)脫殼、清理：當鑄件冷卻至室溫后，進行脫殼、切除澆冒口及表面清理，即可制造出具有一定厚度的鋼基表面耐磨耐蝕涂層鑄件。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：郭志猛，程軍，高克瑋，石韜，韓強，郭雷辰，
申請(專利權)人：北京科技大學，
類型：發明
國別省市：北京;11