项目简介:
      山东大学孙俊生教授团队在多年研究的基础上，开发了电弧增材制造用三元
硼化物 Mo2FeB2 金属陶瓷药芯焊丝、激光熔覆增材制造用三元硼化物 Mo2FeB2金属陶瓷微细粉末。

      三元硼化物 Mo2FeB2 金属陶瓷具有高熔点、高硬度、优异的高温稳定性和耐腐蚀性能，广泛应用于汽车、能源、装备制造、模具制造等领域，是目前三元硼化物金属陶瓷领域的研究热点。Mo2FeB2 基金属陶瓷的主要制备原料为 Mo、 Fe、B 等低价材料，制备成本远低于硬质合金，且不需要使用 W、Co 等战略物资。目前三元硼化物的制备方法主要采用真空反应烧结法。Mo2FeB2 金属陶瓷以铁为基体材料，三元硼化物 Mo2FeB2 为强化硬化相，三元硼化物 Mo2FeB2 与铁的线膨胀系数接近，使其在熔覆时热应力较小，具有优异的抗裂性能，是一种应用前景广阔的增材制造用材料。已授权国家发明专利（专利号：201811269488.2， 201811269477.4，201811270948.3），受理发明专利3 项。

     技术特点：
   （1）合金粉末、药芯焊丝用于激光熔覆、电弧增材制造，熔敷速度大、生产率较高，基体金属与沉积态金属呈冶金结合状态，结合强度高，热输入量低，稀释率小。

   （2）沉积态金属的成分可以通过改变合金粉末、药芯焊丝的成分调整，可以制造出系列产品用于不同部件的激光熔覆或电弧 3D 增材制造和再制造，应用范围广。
   （3）粉末中强化相均匀分布，成分均匀、球形度好、卫星球较少。药芯焊丝使用方便，可用手工焊，也可用于自动焊、机器人焊接。

      主要指标：

       粉末：（1）研发 Mo2FeB2体积百分含量10-45%，基体组织为马氏体或奥氏体；（2）粉末粒径范围 90/45 μm，流动性大于 25s/50g，松装密度不小于3.5g/cm3；（3）金属陶瓷粉末激光熔覆增材金属的硬度 HRC55-65，耐腐蚀性能达到304 不锈钢的85%以上，激光熔覆增材金属无裂纹。
       药芯焊丝：（1）直径 1.2-2.4mm，CMT 电弧熔敷飞溅率小于 5%，发尘量低于 8g/kg。（2）电弧沉积金属以 Mo2FeB2 和 Fe2B、Cr2B3 等硼化物为耐磨相的铁基合金，抗弯强度不小于 350MPa。（3）沉积态金属的硬度为 HRC45-68，耐磨性能比 Q235 提高 5-10 倍，比热作模具钢 5CrNiMo 提高 8 倍以上。  （4）采用CMT 电弧增材工艺在 5CrNiMo 热作模具钢上制备工作层，在预热温度低于100℃条件下，沉积态金属无裂纹。沉积态金属在同样热疲劳条件下，相同裂纹长度的热疲劳次数达到5CrNiMo 热作模具钢的80%以上。

      市场前景：

      目研发的系列 Mo2FeB2 金属陶瓷微细粉末和药芯焊丝，借助激光熔覆或电弧增材制造技术可以满足用户对产品个性化的要求，实现产品单件小批量生产，满足各种热作模具、冷作模具、盾构刀具等耐磨、耐腐蚀、抗疲劳、结构复杂部件制造与再制造的迫切需求，提高部件使用寿命，减少材料消耗、降低成本、节能、减排，提高企业的竞争力。在工具、模具、工程机械、冶金、电力设备等行业具有广阔应用前景。