[發明專利]一種細粒徑鈷基合金粉末的制備方法無效

申請號：	201110421104.6	申請日：	2011-12-15
公開（公告）號：	CN102423806A	公開（公告）日：	2012-04-25
發明（設計）人：	于月光;任先京;張淑婷;王輝;馬堯;石長江	申請（專利權）人：	北京礦冶研究總院
主分類號：	B22F9/08	分類號：	B22F9/08;C22C19/07;C23C4/08
代理公司：	北京凱特來知識產權代理有限公司 11260	代理人：	鄭立明;陳亮
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種細粒徑鈷基合金粉末制備方法
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及合金粉末技術領域，尤其涉及一種細粒徑鈷基合金粉末的制備方法。

背景技術

目前，隨著航空航天、能源、石化等工業的迅速發展，要求材料能適應更高的環境溫度。鈷基合金是由鈷和鎳、鉻、鐵等合金元素組成的一種合金的總稱，是一種常用的耐高溫腐蝕的合金。航空航天技術中已大量使用鈷基合金，鈷基合金在1038℃以上時，其優越性遠超鎳基合金，可應用于高效率的發動機部件。而隨著表面防護技術的飛速發展，用鈷基合金粉末制備高溫防護涂層的方法已受到普遍關注。

鈷基合金粉中應用較多的有：(1)鈷鉻鉬硅合金粉，涂層在高溫強腐蝕介質下工作良好。可用于等離子噴涂、超音速噴涂等涂層制備工藝。(2)鈷鉻鋁釔屬鈷基超高溫合金，結合強度高，可做高溫打底層材料。制備的涂層致密，抗氧化性能優異，耐腐蝕和氣蝕。可用于超音速噴涂、爆炸噴涂或等離子噴涂。主要應用于冶金軋輥，高溫退火爐輥等熱加工設備表面的防結瘤涂層制造與修復，航空發動機轉子葉片、導向葉片和燃氣機葉片的耐熱涂層以及噴氣發動機燃燒室加力筒和火焰筒熱障涂層的粘接過渡層。(3)鈷鉻鎢合金粉末，其涂層有突出的耐氣蝕、耐擦傷和抗剝落性能，且具有良好的抗沖擊和耐震動性能及抗粘著磨損和磨粒磨損性，高溫性能好，并耐氧化，是一種能耐各種類型磨損和腐蝕以及高溫氧化的硬質合金粉末，主要適用于擦傷、剝落和磨損的工作環境，用于高溫下工作的心軸、鍛造工具、熱軋輥、渦輪機密封件和密封閥、內燃機排氣閥及閥座等的噴焊或噴涂。

目前我國低氧含量、細粒度的鈷基合金粉末主要依賴進口，且主要應用在航天、航空等高端市場。細粒度鈷基合金粉制備需采取惰氣霧化工藝，主要分為大氣霧化和真空霧化兩種。目前大氣霧化制備的粉末氧含量較高，為了降低氧含量往往在熔煉階段添加了大量的脫氧劑和造渣劑，這無疑又給合金粉末帶來較高的雜質含量，導致霧化過程中粉末的球形度差，具體表現在合金粉末的松比和流動性不好，噴涂中上粉率低，涂層的致密度和結合強度降低，而采用真空感應熔煉惰氣霧化工藝制備的鈷基合金粉末純度高，合金成分容易控制，氧含量及雜質含量低，是制備低氧含量細粒度鈷基合金粉末的主要制備工藝。

與國外產品相比國產的鈷基合金粉主要存在以下不足和差距：①合金成分控制不穩定，細粉氧含量高，目前國內研制的鈷基粉末-45μm的氧含量一般都在500ppm以上，氧含量明顯高于國外相同的粉末(國外氧含量230-400ppm)，造成噴涂涂層中的氧化物夾雜增多，涂層的致密度和結合強度降低，限制了粉末的應用范圍，航空發動機應用的鈷基粉末長期依賴進口。②國產鈷基合金粉末-45μm的粉末收得率低(＜30％)。為提高我國鈷基粉末的生產技術水平，滿足航空發動機等工業對高性能粉末的需求，替代進口，促進熱噴涂耐高溫涂層的應用，有必要開展國產鈷基合金粉末及涂層的研制工作，縮小與國外在該領域的差距。

發明內容

本發明的目的是提供一種細粒徑鈷基合金粉末的制備方法，解決了目前鈷基合金粉末的細粉氧含量高、松比和流動性不好、噴涂中上粉率低、涂層的致密度和結合強度低等問題，提高了鈷基合金粉末產品的質量。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種細粒徑鈷基合金粉末的制備方法，所述制備方法包括：

1)取目標成分的金屬材料或含相應鈷含量的合金材料；

2)將所選原料放入坩堝中，通過真空感應熔煉、惰性氣體霧化技術獲得鈷基合金粉末；

3)進行篩分或分級，制備出粉末粒度在1-45μm范圍內的鈷基合金粉末。

所述惰性氣體霧化的工藝參數為：

霧化氣體為氮氣或氬氣，霧化頂角＜28°霧化壓力＞3MPa。

所述鈷基合金粉末成分的質量百分比為：

a)鉻：10.0-40.0wt％，鎳：1-12wt％，鎢：2-10wt％，碳：0.20-1.5wt％，鈷：余量；

或，b)鉻：4～20wt％，鉬：20～30wt％，硅：2～8wt％，鈷：余量。