[發明專利]將涂層涂敷到工件支持面的方法及帶經涂敷支持面的工件

無效

• 申請號: 201010139518.5
• 申請日: 2010-03-08
• 公開（公告）號: CN101829650A
• 公開（公告）日: 2010-09-15
• 發明（設計）人: D·施拉格
• 申請（專利權）人: 瓦特西拉瑞士股份有限公司
• 主分類號: B05D7/22
• 分類號: B05D7/22;B05D3/02;B05D3/14
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 嚴志軍;譚祐祥

技術領域

根據相應的范疇的獨立權利要求的前序部分，本發明涉及用于將涂層涂敷到工件的支持面上(特別地，涂敷到大型雙沖程柴油機的噴射噴嘴的噴嘴主體中的支持面上)的方法，并且涉及具有經涂敷的支持面的工件(特別是噴射噴嘴)。

背景技術

眾所周知，例如，針閥具有支持面，該支持面通常設于非常長的細孔深處，使得閥的噴嘴針(例如用于將燃料噴射到內燃機的燃燒空間中的噴射閥中的噴嘴針)可在功能上與支持面協同操作。例如，在噴射噴嘴的情況下，噴嘴針由此作為閥在功能上與支持面協同操作。當閥銷將其本身自閥座中提出時，燃料可自壓力空間流出，流到鄰近閥座下游的縱向孔中，并且可自該處經由噴嘴孔口到達內燃機的燃燒空間。如果閥銷被重新移動回到閥座中，則通向噴嘴孔口的燃料供應中斷，并且終止將燃料噴射到燃燒空間中。

在這一方面，在工件為噴射噴嘴、用于噴射部件的控制閥(諸如，例如用于噴射泵的控制閥)、內燃機(諸如，例如大型雙沖程柴油機等等)的缸體嵌件或襯套中的潤滑油孔中的支持面的情況下，常常對所討論的工件就可使用的材料提出具體要求。因此，例如，在侵蝕性的環境中操作的工件由耐腐蝕性的材料制造，使得相應的部件被保護，尤其是以免受到高溫或受到化學侵蝕的影響。

這種受到高應力作用的部件的突出實例以用于大型雙沖程柴油機的噴射噴嘴為代表，該大型雙沖程柴油機尤其經常以高侵蝕性的重油來操作。

對于尤其是用作用于船只或用于在靜止單元中生產電力的驅動單元的大型柴油機，燃料-通常如上所述為重油或不同類型的柴油燃料-通過燃料噴射噴嘴被引入燃燒空間。這些噴射噴嘴通常包括噴嘴頭，該噴嘴頭部分地凸入到燃燒空間中，并且也稱作噴霧噴嘴。噴嘴頭是承受寬廣范圍的應力-熱應力、機械應力和化學應力的消耗品部分。取決于應力程度，破壞可發生在噴嘴頭，例如，由于腐蝕、侵蝕和/或磨損而引起的材料移除，或者還有可達到以至于導致斷裂的程度的裂紋。

機械應力還歸咎于可超過上千巴的高噴射壓力。在噴嘴頭的內部，可發生由氣蝕和/或侵蝕引起的材料損失。熱應力由燃燒空間中的高溫，以及由燃燒溫度與所供應的新鮮的吹掃空氣之間的巨大的溫度變化而引起。此外，間斷的噴射會導致噴嘴頭(燃料經由該噴嘴頭而引入)內部中的溫度的沖擊狀的變化。噴嘴頭的化學應力主要來源于高溫腐蝕或熱腐蝕。主要由包含在燃料中的釩、鈉和硫導致的熱腐蝕會促使材料磨損及侵蝕。特別地，腐蝕是噴嘴頭在幾千操作小時之后可能就已經變得不可使用并且必須被更換的原因。

因此，通常，鋼或基于鎳或基于鈷的合金(例如鎢鉻鈷合金6)用作用于大型柴油機中的噴嘴頭的材料。如今，對于大型柴油機中的噴嘴頭，使用鈷基合金鎢鉻鈷合金6可獲得關于侵蝕、磨損及氣蝕(特別是在噴嘴頭的孔中)的可接受的部件部分運行時間。

在這一方面，已經顯示出，具有高鉻含量和高鎳含量的合金(其中鉻含量和鎳含量為大約例如50％重量)，但尤其是還有具有高于50％重量的鉻含量的合金(諸如，舉例而言，通過所謂的HIP工藝制造的Cr/Ni65/35合金)，公認地具有與關于高溫腐蝕或熱腐蝕的上述問題相關的非常良好的特性。具有高鉻含量并且關于高溫腐蝕和熱腐蝕具有優良的化學特性的這些材料，例如已經在EP?1?353?061中公開，并在其中進行了深度描述。

在這一方面，申請人已經在EP?2?000?550中提出了改進的材料，該材料特別地提供了關于脆性和/或延展性的顯著改進。特別是因為發動機建造中的進展，首先，在大型雙沖程柴油機的情況下允許期望將來有甚至更強力的發動機，尤其是具體對于受到高應力作用的零件(諸如噴嘴頭或預燃室)的機械應力要求也將進一步提高。這就意味著將越來越需要新材料或改良的材料；然而，關于高溫腐蝕或熱腐蝕的上述材料的優良化學特性必須同時保持。因此，在EP?2?000?550中提出了基于CrNi合金的新材料，以用于作為用來形成內燃機(尤其是大型柴油機)的部件的起始材料來制造半成品的零件，其中，材料具有小于0.1％重量的氮含量。

盡管在EP?2?000?550中提出的新材料會導致關于由該材料制成的部件的化學應力和物理應力的顯著地改進的特性，但是，對于特定的部件部分，犧牲也與該材料相關聯。

因此，特定材料的良好的腐蝕特性以例如硬度為代價獲得。例如，在用于燃料噴射的噴射噴嘴的情況下，噴嘴主體本身受到針對化學和物理上的侵蝕性環境的相對良好的保護。然而，支持面(例如，噴嘴針與該支持面相互作用)顯示出不足的硬度，不足的硬度可導致相應的支持面和/或噴嘴針過早地磨損，而這可導致泄漏、燃料劑量不精確等。