專利名稱：熱噴涂粉末的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種粒狀燒結(jié)金屬陶瓷顆粒的熱噴涂粉末。
背景技術(shù)：
為了給各種工業(yè)機(jī)器或通用機(jī)器的金屬零件賦予例如耐磨損性、耐熱性和耐腐蝕性的特性，通常在零件表面上設(shè)置熱噴涂層。金屬陶瓷粉末作為用于形成熱噴涂層的材料為業(yè)界所熟知，該金屬陶瓷粉末至少含有陶瓷(例如碳化鎢)和鈷作為其主要組分(例如， 參見專利文件1和幻。與其他金屬相比，作為將熱噴涂粉末中的陶瓷顆粒加以粘合的粘合劑鈷具有更優(yōu)異的能力。因此，由含鈷金屬陶瓷粉末所形成的熱噴涂層與由含其他金屬的金屬陶瓷粉末所形成的熱噴涂層相比，在硬度、耐磨損性、耐熱性和耐腐蝕性方面更加優(yōu)異。然而，雖然鈷作為用于電子設(shè)備的二次電池、硬質(zhì)合金等的材料在現(xiàn)代社會(huì)中是必不可少的，但它卻是以高價(jià)格銷售，因?yàn)槠涔?yīng)商分布不均衡并且從政治和經(jīng)濟(jì)方面來看其供應(yīng)是不穩(wěn)定的。同時(shí)，因?yàn)槠洚a(chǎn)量較低，所以鈷的價(jià)格會(huì)不穩(wěn)定地變化。這是含鈷金屬陶瓷粉末的價(jià)格提高的一個(gè)原因。因此，一直存在著對(duì)開發(fā)出如下新型金屬陶瓷粉末的需求可以形成具有等于或優(yōu)于由含鈷金屬陶瓷粉末所形成熱噴涂層的性能的熱噴涂層同時(shí)含有是鈷替代物的金屬，這樣的金屬與鈷相比價(jià)格穩(wěn)定地更低且產(chǎn)量更高，因此可以穩(wěn)定地供應(yīng)?，F(xiàn)有技術(shù)文件專利文件1 日本專利公開第8-311635號(hào)專利文件2 日本專利公開第10-88311號(hào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的問題因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種熱噴涂粉末，該熱噴涂粉末可以形成具有等于或優(yōu)于由含鈷金屬陶瓷粉末所形成熱噴涂層的性能熱噴涂層同時(shí)含有是鈷替代物的金屬并且與鈷相比價(jià)格穩(wěn)定地更低且產(chǎn)量更高，因此可以穩(wěn)定地供應(yīng)。解決問題的手段為了達(dá)到該目的，本發(fā)明的一個(gè)方面提供一種粒狀燒結(jié)金屬陶瓷顆粒的熱噴涂粉末。該粉末含有碳化鎢或碳化鉻、以及含硅的鐵基合金。該熱噴涂粉末中的合金含量?jī)?yōu)選為5至40質(zhì)量％。在此情況下，所述合金中含有含量為0. 1至10質(zhì)量％的硅。所述合金還可含有0. 5至20質(zhì)量％的鉻?？商娲鼗蛘叽送猓摵辖疬€可含有5 至20質(zhì)量％的鎳?？商娲鼗蛘叽送?，該合金還可含有鋁、鉬、和錳中的至少任一種。優(yōu)選地，該熱噴涂粉末中除所述合金以外的剩余部分是碳化鎢或碳化鉻。發(fā)明的效果本發(fā)明提供一種可以形成熱噴涂層的熱噴涂粉末，該熱噴涂粉末具有等于或優(yōu)于由含鈷金屬陶瓷粉末所形成的熱噴涂層的性能同時(shí)含有是鈷替代物的金屬并且與與鈷相比價(jià)格穩(wěn)定地更低且產(chǎn)量更高，因此可以穩(wěn)定地供應(yīng)。
具體實(shí)施例方式在下文中，將對(duì)本發(fā)明的一具體實(shí)施方式
進(jìn)行描述。根據(jù)本具體實(shí)施方式
的熱噴涂粉末包含金屬陶瓷的粒狀燒結(jié)顆粒(在下文中，也稱為“粒狀燒結(jié)金屬陶瓷顆?！?。該粒狀燒結(jié)金屬陶瓷顆粒是通過將陶瓷顆粒與金屬顆粒的混合物?；⑺昧；a(chǎn)物(顆粒)燒結(jié)而制造。因此，各個(gè)粒狀燒結(jié)金屬陶瓷顆粒是通過使陶瓷顆粒與金屬顆粒凝聚而獲得的復(fù)合顆粒。陶瓷顆粒包含碳化鎢和碳化鉻中的至少一種，優(yōu)選地包含碳化鎢。亦即，熱噴涂粉末包含碳化鎢和碳化鉻中的至少任一種，優(yōu)選地包含碳化鎢作為陶瓷組分。金屬顆粒包含含硅的鐵基合金。亦即，熱噴涂粉末含有含硅的鐵基合金作為金屬組分。含硅的鐵基合金除硅以外可包含金屬，例如鉻、鎳、鋁、鉬和錳。熱噴涂粉末中的金屬組分的含量?jī)?yōu)選為5質(zhì)量％以上、更優(yōu)選為10質(zhì)量％以上、 更優(yōu)選為12質(zhì)量％以上。換句話說，熱噴涂粉末中的陶瓷組分的含量?jī)?yōu)選為95質(zhì)量％以下、更優(yōu)選為90質(zhì)量％以下、更優(yōu)選為88質(zhì)量％以下。當(dāng)熱噴涂粉末中的金屬組分的含量增加時(shí)，由熱噴涂粉末所形成熱噴涂層的脆度往往會(huì)降低。具有較低脆度的熱噴涂層通常具有更高的耐磨損性。在這方面，當(dāng)熱噴涂粉末中的金屬組分的含量為5質(zhì)量％以上、更具體地10質(zhì)量％以上、或者12質(zhì)量％以上(換句話說，當(dāng)熱噴涂粉末中的陶瓷組分的含量為 95質(zhì)量％以下、更具體地90質(zhì)量％以下、或者88質(zhì)量％以下時(shí))時(shí)，熱噴涂層的耐磨損性可容易地提高到在實(shí)用中尤其適宜的水平。另一方面，熱噴涂粉末中的金屬組分的含量?jī)?yōu)選為40質(zhì)量％以下、更優(yōu)選為30質(zhì)量％以下。換句話說，熱噴涂粉末中的陶瓷組分的含量?jī)?yōu)選為60質(zhì)量％以上、更優(yōu)選為70 質(zhì)量％以上。當(dāng)熱噴涂粉末中的金屬組分的含量減小時(shí)，由熱噴涂粉末所形成熱噴涂層的硬度往往會(huì)提高。具有提高的硬度的熱噴涂層通常具有更高的耐磨損性。在這方面，當(dāng)熱噴涂粉末中的金屬組分的含量為40質(zhì)量％以下、更具體地為30質(zhì)量％以下時(shí)(換句話說， 當(dāng)熱噴涂粉末中的陶瓷組分的含量為60質(zhì)量％以上，更具體地70質(zhì)量％以上時(shí))，熱噴涂層的耐磨損性可容易地提高到在實(shí)踐中尤其適宜的水平。熱噴涂粉末中所含有的作為金屬組分的鐵基合金中的硅含量?jī)?yōu)選為0. 1質(zhì)量％ 以上、更優(yōu)選為1質(zhì)量％以上。當(dāng)鐵基合金中的硅含量增加時(shí)，鐵基合金的熔點(diǎn)下降，此外由熱噴涂粉末所形成熱噴涂層的潤(rùn)滑性和耐腐蝕性往往會(huì)提高。在這方面，當(dāng)鐵基合金中的硅含量為0.1質(zhì)量％以上、更具體地1質(zhì)量％以上時(shí)，熱噴涂層的潤(rùn)滑性和耐腐蝕性可容易地提高到尤其適宜實(shí)用的水平。另一方面，鐵基合金中的硅含量?jī)?yōu)選為10質(zhì)量％以下、更優(yōu)選為7質(zhì)量％以下。當(dāng)鐵基合金中的硅含量減小時(shí)，由熱噴涂粉末所形成熱噴涂層的韌性增加，因此熱噴涂層的耐磨損性往往會(huì)提高。在這方面，當(dāng)鐵基合金中的硅含量為10質(zhì)量％以下、更具體地7質(zhì)量％以下時(shí)，熱噴涂層的耐磨損性可容易地提高到在實(shí)用中尤其適宜的水平。當(dāng)鐵基合金含有鉻時(shí)，鐵基合金中的鉻含量?jī)?yōu)選為0. 5質(zhì)量％以上、更優(yōu)選為1質(zhì)量％以上、更優(yōu)選為5質(zhì)量％以上。當(dāng)鐵基合金中的鉻含量增加時(shí)，由熱噴涂粉末所形成熱噴涂層的耐腐蝕性往往會(huì)提高。在這方面，當(dāng)鐵基合金中的鉻含量為0. 5質(zhì)量％以上、更具體地1質(zhì)量％以上、或者5質(zhì)量％以上時(shí)，熱噴涂層的耐腐蝕性可容易地提高到在實(shí)用中尤其適宜的水平。另一方面，鐵基合金中的鉻含量?jī)?yōu)選為20質(zhì)量％以下、更優(yōu)選為18質(zhì)量％以下。 當(dāng)鐵基合金中的鉻含量減小時(shí)，由熱噴涂粉末所形成熱噴涂層的韌性增加，因此熱噴涂層的耐磨損性往往會(huì)提高。在這方面，當(dāng)鐵基合金中的鉻含量為20質(zhì)量％以下、更具體地18 質(zhì)量％以下時(shí)，熱噴涂層的耐磨損性可容易地提高到在實(shí)用中尤其適宜的水平。當(dāng)鐵基合金含有鎳時(shí)，鐵基合金中的鎳含量?jī)?yōu)選為5質(zhì)量％以上。當(dāng)鐵基合金中的鎳含量增加時(shí)，由熱噴涂粉末所形成熱噴涂層的耐腐蝕性往往會(huì)提高。在這方面，當(dāng)鐵基合金中的鎳含量為5質(zhì)量％以上時(shí)，熱噴涂層的耐腐蝕性可容易地提高到在實(shí)用中尤其適宜的水平。另一方面，鐵基合金中的鎳含量?jī)?yōu)選為20質(zhì)量％以下、更優(yōu)選為18質(zhì)量％以下。 當(dāng)鐵基合金中的鎳含量減小時(shí)，由熱噴涂粉末所形成熱噴涂層的韌性增加，因此熱噴涂層的耐磨損性往往會(huì)提高。在這方面，當(dāng)鐵基合金中的鎳含量為20質(zhì)量％以下、更具體地18 質(zhì)量％以下時(shí)，熱噴涂層的耐磨損性可容易地提高到在實(shí)用中尤其適宜的水平。當(dāng)鐵基合金含有鋁時(shí)，鐵基合金中的鋁含量?jī)?yōu)選為0.4質(zhì)量％以上、更優(yōu)選為1質(zhì)量％以上。當(dāng)鐵基合金中的鋁含量增加時(shí)，由熱噴涂粉末所形成熱噴涂層的耐腐蝕性往往會(huì)提高。在這方面，當(dāng)鐵基合金中的鋁含量為0. 4質(zhì)量％以上、更具體地1質(zhì)量％以上時(shí)， 熱噴涂層的耐腐蝕性可容易地提高到在實(shí)用中尤其適宜的水平。另一方面，鐵基合金中的鋁含量?jī)?yōu)選為5質(zhì)量％以下、更優(yōu)選為3質(zhì)量％以下。當(dāng)鐵基合金中鋁含量的下降時(shí)，由熱噴涂粉末所形成熱噴涂層的韌性增加，因此熱噴涂層的耐磨損性往往會(huì)提高。在這方面，當(dāng)鐵基合金中的鋁含量為5質(zhì)量％以下、更具體地3質(zhì)量％以下時(shí)，熱噴涂層的耐磨損性可容易地提高到在實(shí)踐中尤其適宜的水平。當(dāng)鐵基合金中含有鉬時(shí)，鐵基合金中的鉬含量?jī)?yōu)選為0.4質(zhì)量％以上、更優(yōu)選為1 質(zhì)量％以上。當(dāng)鐵基合金中的鉬含量增加時(shí)，由熱噴涂粉末所形成熱噴涂層的耐腐蝕性往往會(huì)提高。在這方面，當(dāng)鐵基合金中的鉬含量為0. 4質(zhì)量％以上、更具體地1質(zhì)量％以上時(shí)， 熱噴涂層的耐腐蝕性可容易地提高到在實(shí)踐中尤其適宜的水平。另一方面，鐵基合金中的鉬含量?jī)?yōu)選為5質(zhì)量％以下、更優(yōu)選為3質(zhì)量％以下。當(dāng)鐵基合金中的鉬含量下降時(shí)，由熱噴涂粉末形成熱噴涂層的韌性增加，因此熱噴涂層的耐磨損性往往會(huì)提高。在這方面，當(dāng)鐵基合金中的鉬含量為5質(zhì)量％以下、更具體地3質(zhì)量％ 以下時(shí)，熱噴涂層的耐磨損性可容易地提高到在實(shí)踐中尤其適宜的水平。當(dāng)鐵基合金含有錳時(shí)，鐵基合金中的錳含量?jī)?yōu)選的是在0. 1至5質(zhì)量％的范圍內(nèi)、 更具體地在1至3質(zhì)量％的范圍內(nèi)。當(dāng)鐵基合金中的錳含量在上述范圍內(nèi)時(shí)，由熱噴涂粉末所形成熱噴涂層的耐腐蝕性可容易地提高到在實(shí)踐中尤其適宜的水平。粒狀燒結(jié)金屬陶瓷顆粒的平均粒徑(體積平均粒徑)的下限優(yōu)選為5 μ m、更優(yōu)選為8μπκ更優(yōu)選為15 μ m。當(dāng)粒狀燒結(jié)金屬陶瓷顆粒的平均粒徑增加時(shí)，熱噴涂粉末中所包含自由細(xì)顆粒(在熱噴涂期間會(huì)過分熔化)的量較小，因此不太可能發(fā)生噴濺。噴濺表示這樣的現(xiàn)象，過分熔化的熱噴涂粉末粘接并沉積在熱噴涂裝置的噴嘴內(nèi)壁上所形成的沉積物在熱噴涂粉末的熱噴涂期間從內(nèi)壁上掉下并與熱噴涂層混合。該現(xiàn)象降低了熱噴涂層的性能。在這方面，當(dāng)粒狀燒結(jié)金屬陶瓷顆粒的平均粒徑為5 μ m以上、更具體地8 μ m以上、 或者15 μ m以上時(shí)，可容易地將熱噴涂粉末的熱噴涂期間噴濺的發(fā)生抑制到在實(shí)踐中尤其適宜的水平。粒狀燒結(jié)金屬陶瓷顆粒的平均粒徑的上限優(yōu)選為50 μ m、更優(yōu)選為40 μ m、更優(yōu)選為30 μ m。當(dāng)粒狀燒結(jié)金屬陶瓷顆粒平均粒徑的減小時(shí)，由熱噴涂粉末所形成熱噴涂層的密實(shí)度增加，因此熱噴涂層的硬度和耐磨損性往往會(huì)提高。在這方面，當(dāng)粒狀燒結(jié)金屬陶瓷顆粒的平均粒徑為50 μ m以下、更具體地40 μ m以下、或者30 μ m以下時(shí)，熱噴涂層的耐磨損性可容易地提高到在實(shí)踐中尤其適宜的水平。粒狀燒結(jié)金屬陶瓷顆粒的抗壓強(qiáng)度的下限優(yōu)選為100兆帕、更優(yōu)選為150兆帕、更優(yōu)選為200兆帕。具有較高抗壓強(qiáng)度的粒狀燒結(jié)金屬陶瓷顆粒不太可能發(fā)生解體。因此， 就包含具有較高抗壓強(qiáng)度的粒狀燒結(jié)金屬陶瓷顆粒的熱噴涂粉末而言，在熱噴涂之前由于粒狀燒結(jié)金屬陶瓷顆粒的解體所導(dǎo)致的自由細(xì)顆粒(在熱噴涂期間會(huì)過分熔化)的產(chǎn)生受到抑制，因此不太可能發(fā)生噴濺。在這方面，當(dāng)粒狀燒結(jié)金屬陶瓷顆粒的抗壓強(qiáng)度為100兆帕以上、更具體地150兆帕以上、或者200兆帕以上時(shí)，可容易地將在熱噴涂粉末的熱噴涂期間噴濺的發(fā)生抑制到在實(shí)踐中尤其適宜的水平。粒狀燒結(jié)金屬陶瓷顆粒的抗壓強(qiáng)度的上限優(yōu)選為800兆帕、更優(yōu)選為700兆帕。具有較低抗壓強(qiáng)度的粒狀燒結(jié)金屬陶瓷顆粒在熱噴涂期間承受熱源的加熱而容易地被軟化和熔化。因此，就包含具有較低抗壓強(qiáng)度的粒狀燒結(jié)金屬陶瓷顆粒的熱噴涂粉末而言，粘接效率往往會(huì)提高。在這方面，當(dāng)粒狀燒結(jié)金屬陶瓷顆粒的抗壓強(qiáng)度為800兆帕以下、更具體地700兆帕以下時(shí)，熱噴涂粉末的粘接效率可容易地提高到在實(shí)踐中尤其適宜的水平。例如，可以按如下方式制造根據(jù)本具體實(shí)施方式
的熱噴涂粉末，亦即粒狀燒結(jié)金屬陶瓷顆粒首先，將包含碳化鎢和碳化鉻中的至少一種的陶瓷顆粒與包含含硅鐵基合金的金屬顆粒在分散介質(zhì)中混合以制備漿料。可以將適當(dāng)?shù)恼澈蟿┘拥皆摑{料中。然后，用滾筒翻滾制粒機(jī)、噴射制粒機(jī)、或壓縮制粒機(jī)將該漿料制成粒狀粉末。對(duì)如此獲得的粒狀粉末進(jìn)行燒結(jié)，必要時(shí)進(jìn)一步壓碎成更小的顆粒并進(jìn)行分級(jí)，以制造粒狀燒結(jié)金屬陶瓷顆粒。 應(yīng)當(dāng)指出的是，可在真空中或者惰性氣體氣氛中用電爐或燃?xì)鉅t將粒狀粉末燒結(jié)。根據(jù)本具體實(shí)施方式
的熱噴涂粉末主要是用于利用高速火焰熱噴涂(例如高速空氣燃料(HVAF)熱噴涂或者高速氧氣燃料(HVOF)熱噴涂)形成金屬陶瓷熱噴涂層的用途。特別是在HVOF的情況下，與HVOF之外的其它高速火焰熱噴涂法相比，易于由具有高粘接效率的熱噴涂粉末形成了硬度和耐磨損性更優(yōu)異的熱噴涂層。因此，HVOF是優(yōu)選的熱噴涂法。根據(jù)本具體實(shí)施方式
，獲得以下的優(yōu)點(diǎn)。在根據(jù)本具體實(shí)施方式
的熱噴涂粉末中，含硅的鐵基合金是鈷的替代物。根據(jù)由日本國(guó)立材料科學(xué)研究所(National Institute for Materials Science)出版的《元素戰(zhàn)略展望材料及完全替代戰(zhàn)略(Element strategy outlook =Material and fully alternative strategy)))，鐵的地殼豐度約為鈷的2，000倍，硅的地殼豐度約為鈷的 22，000倍；鐵的年產(chǎn)量約為鈷的25，000倍，硅的年產(chǎn)量約為鈷的100倍；鐵和硅的平均價(jià)格均約為鈷平均價(jià)格的0. 03倍。這意味著可以以低價(jià)格穩(wěn)定地提供本具體實(shí)施方式
的熱噴涂粉末，因?yàn)樗泻梃F基合金作為鈷的替代物。
此外，使根據(jù)本具體實(shí)施方式
的熱噴涂粉末中所包含的硅在熱噴涂層中形成細(xì)小的結(jié)晶，從而提高熱噴涂層的潤(rùn)滑性。本發(fā)明的具體實(shí)施方式
可做如下修改。除碳化鎢和碳化鉻中的至少任一種、以及含硅的鐵基合金之外，熱噴涂粉末中的粒狀燒結(jié)金屬陶瓷顆粒可含有諸如不可避免的雜質(zhì)或添加物之類的組分。熱噴涂粉末可含有除粒狀燒結(jié)金屬陶瓷顆粒以外的組分，主要除粒狀燒結(jié)金屬陶瓷顆粒以外的組分含量?jī)?yōu)選地是盡可能地低。熱噴涂粉末可用于通過不同于高速火焰熱噴涂法的熱噴涂法，諸如在相對(duì)較低溫度下的熱噴涂法(例如冷噴涂)或者在相對(duì)較高溫度下的熱噴涂法(例如等離子體熱噴涂法)而形成熱噴涂層的用途。冷噴涂是如下技術(shù)通過將被加熱到低于熱噴涂粉末熔點(diǎn)或軟化溫度的溫度的工作氣體加速到超音速并使固相的熱噴涂粉末與被加速的工作氣體一道與基體發(fā)生高速碰撞而形成涂層。在相對(duì)較高溫度下的熱噴涂工藝的情況下，因?yàn)榘鸭訜岬降扔诨蚋哂谄淙埸c(diǎn)或軟化溫度的溫度的熱噴涂粉末吹向基體，所以基體視其材料和形狀可能會(huì)發(fā)生熱變化或變形。因此，不能在每一種材料和形狀的基體上形成涂層，因而熱噴涂工藝的缺點(diǎn)是它限制了基體的材料和形狀。此外，需將熱噴涂粉末加熱到等于或高于其熔點(diǎn)或軟化溫度的溫度，從而導(dǎo)致裝置較大以及條件受限制(如構(gòu)筑位置)。相反，因?yàn)槔鋰娡磕軌蛟谙鄬?duì)較低溫度下進(jìn)行熱噴涂，所以基體不太可能發(fā)生熱變化或變形，因而冷噴涂的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是可以使一些裝置小于在相對(duì)較高溫度下的熱噴涂工藝的裝置。而且，所使用的工作氣體不是燃燒氣體，因而其他優(yōu)點(diǎn)是優(yōu)異的安全性以及在場(chǎng)所構(gòu)筑的高便利性?！銇碚f，根據(jù)工作氣體的壓力，將冷噴涂分類成高壓型和低壓型。亦即，當(dāng)工作氣體壓力的上限為1兆帕?xí)r將冷噴涂稱為低壓冷噴涂，當(dāng)工作氣體壓力的上限為5兆帕?xí)r將冷噴涂稱為高壓冷噴涂。在高壓冷噴涂的情況下，主要是將惰性氣體(例如氦氣、氮?dú)饣蛘咂浠旌衔?用作工作氣體。在低壓冷噴涂的情況下，將與高壓冷噴涂中所使用氣體相同種類的氣體或者壓縮空氣用作工作氣體。當(dāng)把根據(jù)本具體實(shí)施方式
的熱噴涂粉末用于利用高壓冷噴涂形成熱噴涂層的用途時(shí)，以優(yōu)選為0. 5至5兆帕、更優(yōu)選為0. 7至5兆帕、更優(yōu)選為1至5兆帕、最優(yōu)選為1至 4兆帕的壓力將工作氣體提供給冷噴涂，并且將工作氣體加熱到優(yōu)選為100至1，00(TC、更優(yōu)選為300至1，000°C、更優(yōu)選為500至1，000°C、最優(yōu)選為500至800°C。在與工作氣體共軸的方向上，以優(yōu)選為1至200克/分鐘、更優(yōu)選為10至100克/分鐘的供給速度將熱噴涂粉末提供給工作氣體。在噴涂期間，從冷噴涂噴嘴尖端到基體的距離優(yōu)選為5至100 毫米、更優(yōu)選為10至50毫米，冷噴涂噴嘴的橫向移動(dòng)速度優(yōu)選為10至300毫米/秒、更優(yōu)選為10至150毫米/秒。要形成熱噴涂層的厚度優(yōu)選為50至1，000 μ m、更優(yōu)選為100至 500 μ m0另一方面，當(dāng)把根據(jù)本具體實(shí)施方式
的熱噴涂粉末用于利用低壓冷噴涂形成熱噴涂層的用途時(shí)，以優(yōu)選為0. 3至1兆帕、更優(yōu)選為0. 5至1兆帕、最優(yōu)選為0. 7至1兆帕的壓力將工作氣體提供給冷噴涂，并且將工作氣體加熱到優(yōu)選為100至60(TC、更優(yōu)選為250 至600°C、最優(yōu)選為400至600°C。以優(yōu)選為1至200克/分鐘、更優(yōu)選為10至100克/分鐘的供給速度，在與工作氣體共軸的方向上將熱噴涂粉末提供給工作氣體。在噴涂期間，從冷噴涂噴嘴尖端到基體的距離優(yōu)選為5至100毫米、更優(yōu)選為10至40毫米，冷噴涂噴嘴的橫向移動(dòng)速度優(yōu)選為5至300毫米/秒、更優(yōu)選為5至150毫米/秒。所形成熱噴涂層的厚度優(yōu)選為50至1，000 μ m、更優(yōu)選為100至500 μ m、最優(yōu)選為100至300 μ m。接著，將參照實(shí)施例和比較例更具體地描述本發(fā)明。(實(shí)施例1至14以及比較例1和2)制備根據(jù)實(shí)施例1至14以及比較例1和2的熱噴涂粉末，均由粒狀燒結(jié)金屬陶瓷顆粒所組成。在表1中所示的第一條件至第三條件中的一個(gè)條件下對(duì)各熱噴涂粉末進(jìn)行熱噴涂，而形成厚度為200 μ m的熱噴涂層。表 1
第一條件熱噴涂裝置:HVOF熱噴涂裝置"JP-5000”，由Praxair/TAFA有限公司制造氧氣的流量:1,900標(biāo)準(zhǔn)立方英尺/小時(shí)(大約893升/分鐘)煤油的流量:5.1加侖/小時(shí)(大約0.32升/分鐘)熱噴涂距離:380毫米熱噴涂裝置的身管長(zhǎng)度8英寸(大約203.2毫米)第二條件熱噴涂裝置:HVOF熱噴涂裝置"JP-5000”，由Praxair/TAFA有限公司制造氧氣的流量:2，100標(biāo)準(zhǔn)立方英尺/小時(shí)(大約989 L/分鐘)煤油的流量:6.5加侖/小時(shí)(大約0.41升/分鐘)熱噴涂距離:380毫米熱噴涂裝置的身管長(zhǎng)度8英寸(大約203.2毫米)第三條件熱噴涂裝置:HVOF熱噴涂裝置"JP-5000”，由Praxair/TAFA有限公司制造氧氣的流量:2,300標(biāo)準(zhǔn)立方英尺/小時(shí)(大約1,084 L/分鐘)煤油的流量:4.0加侖/小時(shí)(大約0.25升/分鐘)熱噴涂距離:380毫米熱噴涂裝置的身管長(zhǎng)度8英寸(大約203.2毫米)將實(shí)施例1至14及比較例1和2的熱噴涂粉末以及由該熱噴涂粉末所形成的熱噴涂層詳細(xì)地示于表2。表 2 8
權(quán)利要求
1.一種包含粒狀燒結(jié)金屬陶瓷顆粒的熱噴涂粉末，其特征是，含有碳化鎢或碳化鉻、以及含硅的鐵基合金。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱噴涂粉末，其中所述合金在所述熱噴涂粉末中的含量為5 至40質(zhì)量％的，并且所述合金含有含量為0. 1至10質(zhì)量％的硅。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱噴涂粉末，其中所述合金還含有0.5至20質(zhì)量％的鉻。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的熱噴涂粉末，其中所述合金還含有5至20質(zhì)量％的鎳。
5.根據(jù)權(quán)利要求2至4中任一項(xiàng)中所述的熱噴涂粉末，其中所述合金還含有鋁、鉬、和錳中的至少一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)中所述的熱噴涂粉末，其中所述熱噴涂粉末除所述合金之外的余量為所述碳化鎢或碳化鉻。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)中所述的熱噴涂粉末，其中所述粉末用于通過冷噴涂形成熱噴涂層。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)中所述的熱噴涂粉末，其中所述粉末用于通過高壓冷噴涂形成熱噴涂層。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的熱噴涂粉末，其中所述粉末用于通過低壓冷噴涂形成熱噴涂層。
10.一種形成熱噴涂層的方法，包括通過冷噴涂法對(duì)根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)中所述的熱噴涂粉末進(jìn)行熱噴涂，以形成所述熱噴涂層。
11.一種形成熱噴涂層的方法，包括通過高壓冷噴涂法對(duì)根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)中所述的熱噴涂粉末進(jìn)行熱噴涂，以形成所述熱噴涂層。
12.—種形成熱噴涂層的方法，包括通過低壓冷噴涂法對(duì)根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)中所述的熱噴涂粉末進(jìn)行熱噴涂，以形成所述熱噴涂層。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種粒狀燒結(jié)金屬陶瓷顆粒的熱噴涂粉末，其包含碳化鎢或碳化鉻以及含硅的鐵基合金。熱噴涂粉末中的合金含量?jī)?yōu)選為5至40質(zhì)量％。在此情況下，該合金含有含量為0.1至10質(zhì)量％的硅。
文檔編號(hào)C23C4/06GK102575331SQ20108004037
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2010年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月7日
發(fā)明者佐藤和人, 古川晴彥 申請(qǐng)人:福吉米株式會(huì)社