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用于受強應力的滑動系統的熱噴涂粉末.pdf

摘要
申請專利號:

CN201480005524.8

申請日:

2014.01.23

公開號:

CN104918733A

公開日:

2015.09.16

當前法律狀態:

撤回

有效性:

無權

法律詳情: 發明專利申請公布后的視為撤回IPC(主分類):B22F 1/00申請公布日:20150916|||公開
IPC分類號: B22F1/00; B22F1/02; B22F3/115; C23C4/10; C22C1/04 主分類號: B22F1/00
申請人: H.C.施塔克股份有限公司
發明人: B.格里斯; B.布呂寧
地址: 德國戈斯拉
優先權: 102013201103.2 2013.01.24 DE; 61/756476 2013.01.25 US
專利代理機構: 中國專利代理(香港)有限公司72001 代理人: 周鐵; 林森
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201480005524.8

授權公告號:

|||

法律狀態公告日:

2016.09.07|||2015.09.16

法律狀態類型:

發明專利申請公布后的視為撤回|||公開

摘要

本發明涉及制備含氮化鉻的噴涂粉末的方法,其包括以下步驟:a)制備或者提供合金粉,其包含i)至少10重量%鉻和ii)至少10重量%一種或者多種其它元素(A),其選自元素周期表的副族IIIA至IIB以及B、Al、Si、Ti、Ga、C、Ge、P和S,b)在氮氣的存在下將所述粉末氮化,并形成CrN和/或Cr2N。

權利要求書

權利要求書
1.  制備含氮化鉻的噴涂粉末的方法,其包括以下步驟:
a) 制備或者提供合金粉,其包含
  i) 至少10重量%鉻,和
  ii) 至少10重量%一種或者多種其它元素(A),其選自元素周期表的副族IIIA至IIB以及B、Al、Si、Ti、Ga、C、Ge、P和S,
b) 在氮氣的存在下將所述粉末氮化,并形成CrN和/或Cr2N。

2.  根據權利要求1的方法,其特征在于,在大于1 bar的氮氣分壓下進行所述氮化。

3.  根據權利要求1或者2的方法,其特征在于,在大于6 bar,優選7至100 bar,更優選8至50 bar和特別是9至20 bar的氮氣分壓下進行所述氮化。

4.  根據前述權利要求任一項或者多項的方法,其特征在于,在含氮氣的氣體氣氛下進行所述氮化,所述氣體氣氛具有小于1體積%,優選小于0.5體積%,特別是小于0.05體積%的氧氣,各自基于所述整個氣體氣氛計。

5.  根據前述權利要求任一項或者多項的方法,其特征在于,在含氮氣的氣體氣氛下進行所述氮化,所述氣體氣氛具有大于80體積%,優選大于90體積%,特別是大于98體積%的氮氣,各自基于所述整個氣體氣氛計。

6.  根據前述權利要求任一項或者多項的方法,其特征在于,所述一種或者多種元素(A)選自鈷-或者鎳-或者鐵基礎合金,其中所述基礎合金任選地含有一種或者多種選自Si、Mo、Ti、Ta、Nb、V、S、C、P、Al、B、Y、W、Cu、Zn和Mn的成分。

7.  根據前述權利要求任一項或者多項的方法,其特征在于,在大于1000℃,優選1050℃至1500℃,更優選1100℃至1350℃和特別是1100℃至1250℃的溫度下進行所述氮化,尤其所述固相氮化。

8.  根據前述權利要求任一項或者多項的方法,其特征在于,進行所述氮化,尤其所述固相氮化至少1小時,優選至少2小時,更優選至少2.5小時和特別是3至48小時的時間段。

9.  根據前述權利要求任一項或者多項的方法,其特征在于,鉻以30至95重量%,優選40至90重量%,特別是45至75重量%的量存在,各自基于所述合金粉的總重量計。

10.  根據前述權利要求任一項或者多項的方法,其特征在于,所述一種或者多種元素(A)以15至70重量%,優選20至60重量%和特別是25至55重量%的量存在,各自基于所述合金粉的總重量計。

11.  根據前述權利要求任一項或者多項的方法,其特征在于,所述合金粉以最高20重量%,優選0.1至15重量%,尤其0.2至10重量%,特別是0.5至5重量%的量具有一種或者多種選自Si、V、Mo、Ti、Ta、Nb、Al、B、Y、W和Mn的附加元素,各自基于所述整個合金粉計。

12.  根據前述權利要求任一項或者多項的方法,其包括以下步驟:
a-1) 制備熔體,其包含
  i) 至少10重量%鉻,和
  ii) 至少10重量%的一種或者多種其它元素(A),其選自元素周期表的副族IIIA至IIB以及B、Al、Si、Ti、Ga、C、Ge、P和S,
a-2) 使步驟a-1)中制備的熔體霧化為合金粉,和
b) 在氮氣的存在下將所述粉末氮化,并形成CrN和/或Cr2N。

13.  根據權利要求12的方法,其特征在于,借助氣體射流或者水射流,在所述霧化時噴霧所述熔體。

14.  根據權利要求13的方法,其特征在于,所述氣體射流的氣體基本上包含保護氣體,優選地基本上包含氮氣或者氬氣。

15.  根據權利要求12至14任一項或者多項的方法,其特征在于,所述熔體具有高于所述合金熔點20至250℃的溫度。

16.  根據權利要求12至15任一項或者多項的方法,其特征在于,在方法步驟a-1)中制備所述熔體或者所述合金粉的合金成分至少部分地以元素形式或者作為鐵合金存在。

17.  根據權利要求12至16任一項或者多項的方法,其特征在于,在通過所述霧化生成的粉末顆粒之間的在氮化時任選地產生的燒結橋在所述氮化之后基本上斷裂。

18.  含氮化鉻的噴涂粉末,其可以通過根據權利要求1至17任一項或者多項的方法獲得。

19.  根據權利要求18的含氮化鉻的噴涂粉末,其特征在于,所述粉末含有CrN和/或Cr2N作為硬質材料。

20.  優選地根據權利要求18或者19的含氮化鉻的噴涂粉末,其特征在于,其含有平均直徑為0.1至20 μm,優選0.2至10 μm,特別是0.4至6 μm的氮化鉻沉積物。

21.  根據權利要求18至20任一項或者多項的噴涂粉末,其特征在于,所述氮化的噴涂粉末含有氮化鉻,其中CrN以至少70重量%,優選至少75重量%,更優選至少78重量%和特別是至少80重量%的量存在,各自基于所述燒結的噴涂粉末中的氮化鉻的總重量計。

22.  根據權利要求18至21任一項或者多項的噴涂粉末,其特征在于,所述噴涂粉末基本上不含碳化物和硼化物。

23.  根據權利要求18至22任一項或者多項的噴涂粉末,其特征在于,所述噴涂粉末具有均勻分布的氮化鉻沉積物。

24.  根據權利要求18至23任一項或者多項的噴涂粉末,其特征在于,所述噴涂粉末由氮化鉻的覆蓋層包裹,其優選地具有1至8 μm的平均層厚度。

25.  根據權利要求18至24任一項或者多項的噴涂粉末,其特征在于,所述粉末具有50至80重量%,優選55至75重量%的氮化鉻,其中所述重量說明基于所述粉末的總重量計。

26.  根據權利要求18至25任一項或者多項的噴涂粉末,其特征在于,所述粉末含有最高1重量%的硼和/或硫。

27.  噴涂粉末摻合物,其包含根據權利要求18至26任一項或者多項的噴涂粉末。

28.  制造經表面涂敷的部件的方法,所述方法通過借助根據權利要求18至26任一項的噴涂粉末或者根據權利要求27的噴涂粉末摻合物的熱噴涂來涂敷部件。

29.  根據權利要求28的方法,其特征在于,所述熱噴涂是高速火焰噴涂或者等離子體噴涂。

30.  經涂敷的部件,其可以通過根據權利要求28或者29的方法獲得。

31.  根據權利要求18至26任一項的噴涂粉末或者根據權利要求27的噴涂粉末摻合物用于部件,尤其內燃發動機、活塞式壓氣機或者活塞式發動機等中的活塞環或者組件和受摩擦學應力的部件的表面涂敷的用途。

32.  根據權利要求30的用途,其特征在于,通過熱噴涂,特別是高速火焰噴涂或者等離子體噴涂進行所述表面涂敷。

關 鍵 詞:
用于 應力 滑動 系統 噴涂 粉末
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