專利名稱：耐腐蝕且耐磨損的包覆層的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包覆層，并且更具體地是針對(duì)具有改進(jìn)的耐腐蝕性的耐磨損包覆層及其制造方法。背景資料磨損和腐蝕是起作用而 減小設(shè)備的使用壽命的兩個(gè)因素。一種增大工具或設(shè)備的耐磨損性的解決方案是將一種耐磨損涂層施加在一個(gè)工具的外表面上以便提供額外的保護(hù)。盡管這有助于在磨損條件中增加該工具的使用壽命，但是該工具由于暴露在腐蝕性環(huán)境中仍然易具有更短的使用壽命。為了增加在此類環(huán)境中使用的設(shè)備的使用壽命，希望的是提供一種包覆層，該包覆層在例如高度腐蝕性的環(huán)境如酸性環(huán)境中是耐腐蝕的且耐磨損的。發(fā)明_既述本發(fā)明提供了一種物品，該物品包括一個(gè)基底以及一個(gè)耐腐蝕且耐磨損的包覆層，該包覆層被釬焊在該基底的至少一部分上。該包覆層可以包括多個(gè)硬質(zhì)顆粒以及分散在一種鎳基合金基質(zhì)中的一種合金化添加物。該合金化添加物可以包括鉬或銅中的至少一種。該合金化添加物可以包括鉬以及銅。該包覆層可以包括占該包覆層總重量的按重量計(jì)從約2%至4%的鉬和/或可以包括占該包覆層總重量的按重量計(jì)從約至3%的銅。這些硬質(zhì)顆粒可以包括粗晶碳化鎢顆粒以及非粗晶碳化鎢顆粒。這些非粗晶碳化鎢顆粒的尺寸可以是從約2 μ m至5 μ m。該包覆層可以包括占該包覆層總重量的按重量計(jì)從約40%至 70%的粗晶碳化鎢顆粒。該包覆層不包括鈷結(jié)合的碳化鎢顆粒。該包覆層具有的厚度可以是從約0. 003英寸至約0. 100英寸。該基底可以是碳鋼和合金鋼、鎳、不銹鋼、鈷、鎳基合金、 以及鈷基合金。本發(fā)明的一個(gè)方面提供了一種耐腐蝕且耐磨損的包覆層，該包覆層包括多個(gè)硬質(zhì)顆粒以及分散在一種鎳基合金基質(zhì)中的一種合金化添加物，其中該合金化添加物包括鉬或銅中的至少一種，并且該包覆層不包括鈷結(jié)合的碳化鎢顆粒。這些硬質(zhì)顆?？梢园ò粗亓坑?jì)從約40%至70%的粗晶碳化鎢顆粒以及按重量計(jì)從約5%至約30%的、尺寸為從約2 至5μπι的碳化鎢顆粒。這些硬質(zhì)顆粒可以包括按重量計(jì)從約40%至50%的粗晶碳化鎢顆粒以及按重量計(jì)從約10%至20%的、尺寸為從約2至5μπι的碳化鎢顆粒。該合金化添加物可以占該包覆層總重量的按重量計(jì)高達(dá)10%，并且可以進(jìn)一步包括按重量計(jì)約2%至 4%的鉬以及按重量計(jì)約至約3%的銅。該包覆層可以包括按重量計(jì)40%至70%的粗晶碳化鎢；按重量計(jì)5%至30%的、具有的尺寸為2至5 μ m的碳化鎢顆粒；按重量計(jì)2%至 4 %的鉬，按重量計(jì)1 %至3 %的銅，按重量計(jì)1 %至5 %的硼，按重量計(jì)0至20 %的鉻，按重量計(jì)高達(dá)50%的鎳，按重量計(jì)高達(dá)1 %的鎢，以及按重量計(jì)小于2%的雜質(zhì)，如鐵。本發(fā)明的又一個(gè)方面提供了一種包覆基底的方法該方法包括將一個(gè)薄膜施加在一個(gè)基底上并且將該薄膜以及該基底加熱以便在其上形成一個(gè)釬焊的包覆層。該薄膜可以包括一種鎳基填充劑合金、多個(gè)硬質(zhì)顆粒、以及一種合金化添加物，該合金化添加物包括鉬和銅中的至少一種。在本方法中，將該薄膜和該基底加熱包括使該鎳基填充劑合金熔化以便形成該基底上的釬焊的包覆層。這些硬質(zhì)顆?？梢园ù志蓟u顆粒以及非粗晶碳化鎢顆粒。該合金化添加物可以包括按重量計(jì)從2%至4%的鉬以及按重量計(jì)至3%的銅。 這些硬質(zhì)顆粒包括按重量計(jì)從約40%至70%的粗晶碳化鎢顆粒以及按重量計(jì)從約5%至 30 %的、2至5 μ m的碳化鎢顆粒。本發(fā)明的這些以及其他方面將從下面的說明中變得更清楚。附圖簡要說明

圖1是本發(fā)明的一種包覆層的微結(jié)構(gòu)的光學(xué)顯微鏡照片。圖2是圖1的包覆層的微結(jié)構(gòu)的電子顯微鏡照片。優(yōu)選實(shí)施方案的詳細(xì)說明在描述本發(fā)明的方法和材料之前，應(yīng)當(dāng)理解本披露不受限于所描述的具體的方法以及材料，因?yàn)檫@些可以改變。還應(yīng)該理解本說明書中使用的術(shù)語只是為了描述這些特定的形式或?qū)嵤┓桨傅哪康?、而不是旨在限制其范圍。例如，除非上下文明確地另有說明，如在此和所附權(quán)利要求書中所使用的單數(shù)形式“一個(gè)”、“一種”和“該”包括復(fù)數(shù)的指代物。例如，盡管在此提及的是“一個(gè)”包覆層、“一塊”布料等等，但是可以使用這些或任何其他組分中的一個(gè)或多個(gè)。此外，如在此使用的詞語“包括”旨在表示“包含但不限于”。除非另外限定，在此使用的所有技術(shù)的以及科學(xué)的術(shù)語具有與本領(lǐng)域普通技術(shù)人員通常理解的相同的含義。如在此使用的，除非另外清楚地說明，所有的數(shù)字，諸如表示數(shù)值、范圍、量值、或者百分比的那些，可以被理解為前面有詞語“約”，即使該術(shù)語沒有清楚地出現(xiàn)在本說明書以及權(quán)利要求書中。同樣地，在此引用的任何的數(shù)字范圍旨在包括其中所包含的所有子范圍。本發(fā)明的包覆層是具有改進(jìn)的耐腐蝕特性的耐磨損包覆層。具體地說，本發(fā)明的包覆層可以用在如下基底上，這些基底具有的耐腐蝕性至少與本發(fā)明的包覆層同樣好(如果沒有更好)，這些基底被暴露在腐蝕性以及侵蝕性的環(huán)境中。此類腐蝕性的以及侵蝕性的環(huán)境包括例如但不限于具有小于7的pH水平和/或升高的溫度的酸性環(huán)境。在多個(gè)實(shí)施方案中，該包覆層包括以下各項(xiàng)(按照該包覆層總重量的百分比)按重量計(jì)40%至70%的粗晶碳化鎢；按重量計(jì)5%至30%的、具有的尺寸為2至5μπι的碳化鎢顆粒；按重量計(jì)2%至4%的鉬，按重量計(jì)至3%的銅，按重量計(jì)至5%的硼，按重量計(jì)0至20%的鉻，按重量計(jì)高達(dá)50%的鎳，按重量計(jì)高達(dá)1 %的鎢，以及按重量計(jì)小于 2%的雜質(zhì)，如鐵。該包覆層可以包括硬質(zhì)顆粒、合金化添加物、以及一種填充劑合金。如在此使用的，術(shù)語“填充劑合金”和“釬焊合金”可互換使用并且可以是一種金屬或者一種合金，如在此進(jìn)一步說明的。利用一塊柔性布料、一種漿料或類似物將這些硬質(zhì)顆粒、合金化添加物以及填充劑合金施加在該基底上。在多個(gè)實(shí)施方案中，在同一塊柔性布料中將這些硬質(zhì)顆粒、合金化添加物、以及填充劑合金一起施加。如在此進(jìn)一步說明的柔性布料可以或可以不具有與該包覆層相同的組成?？梢杂靡环N低溫粘合劑將該柔性布料或類似物施加在該基底上。在多個(gè)實(shí)施方案中，可以使用單獨(dú)包含這些硬質(zhì)顆粒、合金化添加物、以及該填充劑合金的多個(gè)交替布料層來形成本發(fā)明的包覆層。例如，可以將一塊具有硬質(zhì)顆粒以及合金化添加物的碳化物布料與一塊包含該填充劑合金的單獨(dú)的釬焊布料結(jié)合使用?？商娲?，可以使用包含其組合的多個(gè)單獨(dú)的層。此類布料還可以包括有機(jī)粘結(jié)劑，如加工過程中的多種聚合物試劑。適合的粘結(jié)劑包括例如由Dupont在TEFLON名稱下出售的聚四氟乙烯。 還可以使用本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員已知的其他粘結(jié)劑。在多個(gè)實(shí)施方案中，該碳化物布料和該釬焊布料可以包括一種有機(jī)粘結(jié)劑，該有機(jī)粘結(jié)劑在形成本發(fā)明的包覆層的高溫加工過程中被去除。該包覆層典型地是通過一種滲透釬焊方法來生產(chǎn)的，其中用該該釬焊合金來填充這些硬質(zhì)顆粒以及合金化添加物的一種多孔結(jié)構(gòu)。例如，可以將帶有一個(gè)或多個(gè)包含硬質(zhì)顆粒、合金化添加物、以及填充劑合金的布料層的該基底置于真空中、一種惰性氣氛的加熱爐中、或者一種還原氣氛的加熱爐中，并且然后加熱至一個(gè)釬焊溫度，即，高于該釬焊合金的液相線溫度但是低于這些硬質(zhì)顆粒以及合金化添加物的液相線溫度。該釬焊合金具有一個(gè)相對(duì)低的熔點(diǎn)，它允許該釬焊操作在并不有害地影響該基底材料的溫度下進(jìn)行。在該方法的過程中，該釬焊合金熔化并且滲入這些硬質(zhì)顆粒和合金化添加物的多孔結(jié)構(gòu)中，使得該釬焊合金通過一種毛細(xì)作用“填充”該結(jié)構(gòu)并且潤濕了該基底。被結(jié)合在該釬焊合金基質(zhì)中的硬質(zhì)顆粒和合金化添加物的一種復(fù)合材料由此形成了被冶金結(jié)合到該基底上的包覆層。該包覆層和/或該布料中的硬質(zhì)顆?？梢园ㄌ蓟铩⒌?、硼化物、和/或碳氮化物。適合的硬質(zhì)顆粒的其他實(shí)例包括碳化鎢、碳化釩、碳化鈮、碳化鉻、碳化鈦、碳化鉭、 碳化鉬、碳化鉿中的一種或多種。在本發(fā)明中可以使用任何其他適合的、與一種鎳釬焊材料相容的硬質(zhì)顆粒。在一個(gè)實(shí)施方案中，適合的硬質(zhì)顆粒是碳化鎢顆粒。這些碳化鎢顆?？梢园ù志蓟u 顆粒以及非粗晶碳化鎢顆粒。粗晶碳化鎢顆粒是通過一種高溫鋁熱法由精礦直接制得的。該包覆層中這些粗晶碳化鎢顆粒的尺寸是小于50 μ m，如小于44μπι，并且例如-325篩目。在其他實(shí)施方案中，該包覆層的這些碳化鎢顆?？梢园ǔ叽鐬閺?至 10 μ m、如1至6 μ m、或如2至5 μ m的非粗晶碳化鎢顆粒。這些顆?？梢园ɡ缣蓟u單晶體或晶粒的一種附聚體。在多個(gè)實(shí)施方案中，用于本發(fā)明的包覆層中的這些硬質(zhì)顆?？梢园ù志蓟u顆粒和非粗晶碳化鎢顆粒的一種組合。例如，該包覆層可以包括的硬質(zhì)顆粒為占該包覆層總重量的按重量計(jì)40%至70%的粗晶碳化鎢(如按重量計(jì)40%至50%)，并且進(jìn)一步包括按重量計(jì)5%至30%、如按重量計(jì)10%至20%的、具有的尺寸為2至5μ m的碳化鎢顆粒。 在其他實(shí)施方案中，所使用的硬質(zhì)顆粒的量值是使得該包覆層具有按重量計(jì)43 %至49 % 的粗晶碳化鎢顆粒以及按重量計(jì)10%至20%的、尺寸為2至5 μ m的碳化鎢顆粒。雖然不受一種理論的束縛，但諸位發(fā)明人已經(jīng)建立了以下理論，即，使用純的碳化鎢(不同于例如鈷結(jié)合的碳化鎢)，輔助增加了如此形成的包覆層的均質(zhì)性，由此增大了該基底的耐腐蝕性。 這樣，使用純的碳化鎢通過減少和/或消除較不貴重的元素(如該包覆層中的鈷)的量而抬高了如此形成的包覆層的價(jià)值。在多個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，該包覆層不包括鈷結(jié)合的碳化鎢顆粒。本發(fā)明的包覆層進(jìn)一步包括至少一種合金化添加物。少量的合金化添加物輔助增加了該包覆層在被暴露于PH水平小于7、pH為1的環(huán)境中時(shí)的耐腐蝕性。這種環(huán)境可以包括還原性酸如鹽酸、硫酸等等的環(huán)境。這些合金化添加物可以是不連續(xù)的金屬粉末。這些合金化添加物被選擇為在不損害該包覆層的耐磨損性的情況下來增加該包覆層的耐腐蝕性。 這些合金化添加物具有一個(gè)高于該填充劑合金的熔融溫度，并且因此不會(huì)有害地影響該滲透過程。預(yù)期這些合金化添加物與填充劑合金的結(jié)合是通過一種擴(kuò)散過程來進(jìn)行的。 在多個(gè)實(shí)施方案中，該包覆層包括占該包覆層總重量的按重量計(jì)高達(dá)10%的合金化添加物，如按重量計(jì)高達(dá)7%、如按重量計(jì)2%至5%的合金化添加物。合金化添加物的實(shí)例包括但不限于鉬、銅、以及類似物。在某些實(shí)施方案中，該合金化添加物是一種精細(xì)粉末以便協(xié)助該擴(kuò)散過程。具體地說，雖然不受一種特定理論的束縛，但是相信該合金化添加物在釬焊過程中擴(kuò)散進(jìn)入到該填充劑合金中。在多個(gè)實(shí)施方案中，該包覆層包括的合金化添加物為鉬或銅中至少一種。在其他實(shí)施方案中，這些合金化添加物包括鉬以及銅。該包覆層可以包括按重量計(jì)從2 %至4 %的鉬，如按重量計(jì)2 %的鉬。該包覆層可以包括按重量計(jì)從1 %至3 %的銅，如按重量計(jì)2 %的銅。在這些包覆層中使用的填充劑合金可以包括一種金屬或合金。該填充劑合金可以具有的熔點(diǎn)為IlOOMn 1055°C。在一個(gè)實(shí)施方案中，該填充劑合金可以是一種鎳基合金。 如在此使用的，術(shù)語“鎳基”合金是指一種包括至少50重量％的鎳的合金。該鎳基填充劑合金可以包括的合金化添加物為硼以及鉻。在一個(gè)實(shí)施方案中，該鎳基填充劑合金包括從 0至20重量％的Cr、從1至5重量％的B、以及余量的Ni。在另一個(gè)實(shí)施方案中，在本發(fā)明的包覆層中使用的鎳基填充劑材料是具有以下組成的一種鎳-磷釬焊合金(1)11重量％ 的P，以及余量的Ni和伴隨的雜質(zhì)，或者(2) 10重量％的P ；14重量％的Cr ；以及余量的Ni 和伴隨的雜質(zhì)。這些硬質(zhì)顆粒和合金化添加物與鎳基填充劑合金的重量比的范圍典型地是從 1 0. 5至1 2，如1 0. 4至1 1.5。在多個(gè)實(shí)施方案中，該重量比是從1 0. 4至 1 0. 7。在多個(gè)實(shí)施方案中，該包覆層的釬焊基質(zhì)(即，在釬焊之后)可以進(jìn)一步包括一種相抑制劑(Phase suppressant)。該包覆層可以包括例如按重量計(jì)2%至10%的相抑制齊U，如按重量計(jì)3%至5%。該相抑制劑在功能上起作用并且輔助該包覆層的可加工性或制造。該相抑制劑消除了或者最小化了某些有害的相在Wc-Co體系中的形成并且還增加了該包覆層的耐腐蝕性。在一個(gè)實(shí)施方案中，該相抑制劑與該填充劑合金一起溶解，由此輔助增大該包覆層的耐腐蝕性。該相抑制劑可以是一種金屬或一種合金。例如，該相抑制劑可以是一種鎳基合金和/或可以類似于該釬焊合金的組成。在多個(gè)實(shí)施方案中，該相抑制劑可以具有的組成為 16重量％的0、16重量％的臨、5重量％&Fe、4重量％的12. 5重量％的(0、1重量％的 Mn、和余量的M以及伴隨的雜質(zhì)。在多個(gè)實(shí)施方案中，該相抑制劑被選擇為使得該包覆層具有按重量計(jì)2%至4%的鉬和/或按重量計(jì)至3%的銅。該包覆層可以位于該基底的至少一部分上。在多個(gè)實(shí)施方案中，該包覆層可以覆蓋該基底的整個(gè)外表面區(qū)域。有待用本發(fā)明的包覆層涂覆的基底可以是任何由金屬或合金構(gòu)成的金屬物品，該金屬或合金是例如不同的碳鋼以及合金鋼、鎳、不銹鋼、鈷等等，以及諸如鎳基合金、鈷基合金等的合金。該基底可以具有高于該填充劑合金的熔點(diǎn)或固相線溫度。該基底優(yōu)選具有與本發(fā)明的包覆層至少一樣好或者更好的耐腐蝕性。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，可以將包括硬質(zhì)顆粒、合金化添加物、以及一種有機(jī)粘結(jié)劑的一個(gè)第一薄膜或布料輥壓至一個(gè)預(yù)定的厚度，從而形成一塊柔性布料，該柔性布料維持了一個(gè)均勻的重量并且容易與下面的基底的形狀一致。在一個(gè)實(shí)施方案中，第一布料或碳化物布料的組成可以包括以包覆層的總重量計(jì)，按重量計(jì)65%至75%的粗晶碳化鎢顆粒；按重量計(jì)15%至 20%的、尺寸為2μπι至5μπι的碳化鎢顆粒；按重量計(jì)2%至5% 的鉬和/或按重量計(jì)1 %至3 %的銅，按重量計(jì)5 %至15 %的相抑制劑，以及按重量計(jì)0. 1 % 至3%的特氟倫。然后將該布料切成適當(dāng)?shù)男螤畈⑶沂┘釉谠摶咨?，例如使用一種低溫粘合劑， 如在美國專利號(hào)4，194，040中說明的。然后將包含填充劑合金的一個(gè)第二薄膜或布料(例如，一個(gè)釬焊布料，如一種鎳基釬焊合金粉末以及一種有機(jī)粘合劑)施加在該第一層上。在將這些布料層施加在該基底上之后，將它們加熱至高于該填充劑或釬焊材料的液相線的一個(gè)溫度以便影響這些硬質(zhì)顆粒和至少一種合金化元素一起的冶金結(jié)合并且以便形成到該基底上的一種冶金結(jié)合。該釬焊溫度是低于1130°C，如950°C至1125°C。還應(yīng)該理解，實(shí)現(xiàn)該冶金結(jié)合的加熱過程可以包括多個(gè)步驟。熔融的填充劑或釬焊合金通過毛細(xì)作用向下流入這些硬質(zhì)顆粒中并且形成了 M基基質(zhì)的硬質(zhì)顆粒的一種聚集體復(fù)合材料，該復(fù)合材料被冶金結(jié)合到該基底上。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，用硬質(zhì)顆粒、合金化添加物、以及填充劑合金的一種混合物制成一個(gè)單一的柔性的薄膜或者布料，然后將其施加在該基底上。如上所述的加熱至該釬焊合金的釬焊溫度導(dǎo)致了這些硬質(zhì)顆粒和合金元素釬焊在一起并且釬焊到該基底上。在一個(gè)進(jìn)一步的實(shí)施方案中，這些硬質(zhì)顆粒、該至少一種合金化添加物、以及該鎳基填充劑可以按一種漿料的形式施加在一個(gè)基底上。該漿料可以包括一種液體載體，如水， 并且依照已知的以及本領(lǐng)域普通技術(shù)人員了解的來選擇微粒固體與液體之比。該包覆層具有超過70，OOOpsi的冶金結(jié)合強(qiáng)度并且對(duì)于碎削、開裂、以及剝落是極有回彈性的。這些硬質(zhì)顆粒和該至少一種合金化添加物的組成提供了高的耐磨損性和耐腐蝕性，并且該填充劑合金的組成為該包覆層提供了延展性。該包覆層的耐腐蝕性可以通過材料損失來測量，例如根據(jù)ASTM G31腐蝕試驗(yàn)程序，按mpy(密爾每年)計(jì)。本發(fā)明的包覆層與使用鈷結(jié)合的碳化鎢的包覆層相比耐腐蝕性多至少2倍，如耐腐蝕性多2至6倍。這取決于該腐蝕介質(zhì)的濃度。已發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的包覆層還具有高的耐磨損性。例如，根據(jù)ASTM G65磨耗試驗(yàn)程序，本發(fā)明的包覆層的耐磨損性典型地超過50ARF并且范圍可以從60至130ARF或者更高。此外，本發(fā)明的包覆層的耐磨損性是該基底的至少兩倍，典型地是多至少3至5倍。實(shí)例以下實(shí)例旨在闡釋本發(fā)明并且不應(yīng)解釋為以任何方式限制本發(fā)明。對(duì)本發(fā)明的包覆層的耐腐蝕性和耐磨損性進(jìn)行測試并且與三個(gè)對(duì)比包覆層進(jìn)行比較。在一個(gè)鎳基合金基底上形成了本發(fā)明的一個(gè)釬焊的包覆層。使用了具有表1中所示的化學(xué)組成的第一層，或者在本實(shí)例中是指一個(gè)碳化物布料。該碳化物布料包括-325篩目的粗晶鎢顆粒、具有的粒徑為2至5 μ m的碳化鎢顆粒、以及鉬和銅。這些鉬和銅顆粒的尺寸是2至3微米。在該碳化物布料中使用的相抑制劑是一種-325篩目的鎳合金粉末，該鎳合金粉末包括約16重量％的Cr、16重量％的Mo、5重量％的Fe、4重量％的W、2. 5重量％ 的Co、l重量％的Mn、以及余量的Ni和伴隨的雜質(zhì)。該碳化物布料的厚度是0. 04英寸。表 1碳化物布料的化學(xué)組成
權(quán)利要求
1.一種物品，包括 一個(gè)基底；以及一個(gè)耐腐蝕且耐磨損的包覆層，該包覆層被釬焊在該基底的至少一部分上，其中該包覆層包括多個(gè)硬質(zhì)顆粒以及分散在一種鎳基合金基質(zhì)中的一種合金化添加物，并且其中，該合金化添加物包括鉬或銅中的至少一種。
2.如權(quán)利要求1所述的物品，其中這些硬質(zhì)顆粒包括粗晶碳化鎢顆粒以及非粗晶碳化鎢顆粒。
3.如權(quán)利要求2所述的物品，其中該包覆層包括占該包覆層總重量的按重量計(jì)從約 40 %至70 %的粗晶碳化鎢顆粒。
4.如權(quán)利要求2所述的物品，其中這些非粗晶碳化鎢顆粒的尺寸是從約2μ m至5 μ m。
5.如權(quán)利要求1所述的物品，其中該包覆層不包括鈷結(jié)合的碳化鎢顆粒。
6.如權(quán)利要求1所述的物品，其中該合金化添加物是鉬和銅。
7.如權(quán)利要求1所述的物品，其中該包覆層包括占該包覆層總重量的按重量計(jì)從約 2%至4%的鉬。
8.如權(quán)利要求1所述的物品，其中該包覆層包括占該包覆層總重量的按重量計(jì)從約至3%的銅。
9.如權(quán)利要求1所述的物品，其中該包覆層具有的厚度為從約0.003英寸至約0. 100英寸。
10.如權(quán)利要求1所述的物品，其中該基底包括碳鋼以及合金鋼、鎳、不銹鋼、鈷、鎳基合金、以及鈷基合金。
11.一種耐腐蝕且耐磨損的包覆層，包括多個(gè)硬質(zhì)顆粒以及分散在一種鎳基合金基質(zhì)中的一種合金化添加物，其中該合金化添加物包括鉬或銅中的至少一種，并且其中該包覆層不包括鈷結(jié)合的碳化鎢顆粒。
12.如權(quán)利要求11所述的包覆層，其中這些硬質(zhì)顆粒包括按重量計(jì)從約40%至70%的粗晶碳化鎢顆粒以及按重量計(jì)從約5%至30%的、尺寸為從約2至5 μ m的碳化鎢顆粒。
13.如權(quán)利要求11所述的包覆層，其中該合金化添加物占該包覆層總重量的按重量計(jì)高達(dá)10%。
14.如權(quán)利要求11所述的包覆層，其中該包覆層包括按重量計(jì)從約2%至4%的鉬以及按重量計(jì)從約至約3%的銅。
15.如權(quán)利要求11所述的包覆層，其中這些硬質(zhì)顆粒包括按重量計(jì)從約40%至50%的粗晶碳化鎢顆粒以及按重量計(jì)從約10%至20%的、尺寸為從約2至5 μ m的碳化鎢顆粒。
16.如權(quán)利要求11所述的包覆層，其中該包覆層包括按重量計(jì)40%至70%的粗晶碳化鎢；按重量計(jì)5%至30%的、具有的尺寸為2至5μ m的碳化鎢顆粒；按重量計(jì)2%至4%的鉬，按重量計(jì)至3%的銅，按重量計(jì)至5%的硼，按重量計(jì)0至20%的鉻，按重量計(jì)高達(dá)50%的鎳，按重量計(jì)高達(dá)1 %的鎢，以及按重量計(jì)小于2%的雜質(zhì)，如鐵。
17.—種包覆基底的方法，包括 將一個(gè)薄膜施加在一個(gè)基底上，并且將該薄膜和該基底加熱，其中，該薄膜包括一種鎳基填充劑合金、多個(gè)硬質(zhì)顆粒、以及一種合金化添加物，該合金化添加物包括鉬和銅中的至少一種，并且其中將該薄膜和該基底加熱包括使該鎳基填充劑合金熔化而在該基底上形成一個(gè)釬焊的包覆層。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其中這些硬質(zhì)顆粒包括粗晶碳化鎢顆粒以及非粗晶碳化鎢顆粒。
19.如權(quán)利要求17所述的方法，其中該合金化添加物包括按重量計(jì)從2%至4%的鉬以及按重量計(jì)至3%的銅。
20.如權(quán)利要求17所述的方法，其中這些硬質(zhì)顆粒包括按重量計(jì)從約40%至70 %的粗晶碳化鎢顆粒以及按重量計(jì)從約5%至30%的2至5 μ m的碳化鎢顆粒。
全文摘要
本發(fā)明披露了耐腐蝕且耐磨損的包覆層，這些包覆層包括多個(gè)硬質(zhì)顆粒以及分散在一種鎳基合金基質(zhì)中的一種合金化添加物。該合金化添加物包括鉬或銅中的至少一種。該包覆層不包括鈷結(jié)合的碳化鎢顆粒。
文檔編號(hào)B23K1/00GK102416532SQ20111029581
公開日2012年4月18日 申請(qǐng)日期2011年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月28日
發(fā)明者丁紅波 申請(qǐng)人:鈷碳化鎢硬質(zhì)合金公司