[發明專利]帶涂層的鈦合金表面

在審

• 申請號: 201380017269.4
• 申請日: 2013-03-28
• 公開（公告）號: CN104203565A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: P·D·普里查德;J·T·道桑;M·羅維
• 申請（專利權）人: 鈷碳化鎢硬質合金公司
• 主分類號: B32B15/04
• 分類號: B32B15/04;B32B37/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 王海寧

相關專利申請資料

本專利申請特此根據35U.S.C.§120要求提交于2012年4月2日的美國專利申請No.13/437,301的優先權，該專利全文以引用方式并入本文。

技術領域

本發明涉及用于金屬基底的涂層，并且具體地講，涉及用于鈦和鈦合金基底的涂層。

背景技術

涂層通常被施加到經受苛刻環境或工作條件的設備上，以盡量延長設備的使用壽命。根據基底特性和要抑制的失效模式，可使用多種涂層構造。例如，已經開發了用于厚重耐用的鑄鐵、低碳鋼、合金鋼和工具鋼基底的耐磨損、耐侵蝕和耐腐蝕的包層。然而，給定的二價金屬化學性質、被證明對鋼有效的包覆技術通常不適用于輕質金屬系統，其會通過多種機制導致不可取的包覆性質和包層過早失效。

發明內容

在一個方面，本文描述了包括輕質高強度金屬基底和粘附到基底上的耐磨損涂層的復合材料制品。在一些實施例中，復合材料制品包括鈦或鈦合金基底和粘附到基底上的涂層，涂層包含設置在金屬或合金基質中的顆粒，其中涂層具有根據ASTM?G65-用干砂/橡膠輪測量磨損的標準測試方法(Standard?Test?Method?for?Measuring?Abrasion?Using?the?Dry?Sand/Rubber?Wheel)的工序E測定的小于20mm³的調整后體積損失。

在另一個方面，描述了為鈦或鈦合金基底提供合金基質復合材料涂層的復合材料片材。復合材料片材包括有機粘合劑或載體以及包含30-50重量％的鋯、0-30重量％的銅、0-30重量％的鎳、0-5重量％的鉬和余量鈦的粉末鈦基合金，其中銅和鎳的結合量在鈦基合金的25-40重量％范圍內。在一些實施例中，復合材料片材還可以包含硬顆粒。

在另一個方面，本文描述了制備復合材料制品的方法。在一些實施例中，制備復合材料制品的方法包括提供鈦或鈦合金基底，在基底表面上放置包含設置在載體中的硬顆粒和金屬或合金粉末的顆粒組合物，以及加熱顆粒組合物，以提供粘附到鈦或鈦合金基底上的涂層，所述涂層包含設置在金屬或合金基質中的硬顆粒，其中涂層具有根據ASTM?G65-用干砂/橡膠輪測量磨損的標準測試方法的工序E測定的小于20mm³的調整后體積損失。

在另一個實施例中，制備復合材料制品的方法包括提供鈦或鈦合金基底，在基底表面上放置包含設置在載體中的硬顆粒的顆粒組合物，以及在顆粒組合物上放置金屬或合金基質前體組合物。加熱顆粒組合物和金屬或合金基質前體組合物，以提供粘附到鈦或鈦合金基底上的涂層，涂層包含設置在金屬或合金基質中的硬顆粒，其中涂層具有根據ASTM?G65-用干砂/橡膠輪測量磨損的標準測試方法的工序E測定的小于20mm³的調整后體積損失。在一些實施例中，顆粒組合物的載體包括聚合物材料片材。在一些實施例中，顆粒組合物的載體為液體。

這些和其他實施例在下文的具體實施方式中更詳細地描述。

附圖說明

圖1為根據本文所述的一個實施例的復合材料制品的剖面金相。

圖2示出了根據本文所述的一個實施例的合金基質復合材料包覆的鈦基底，以及比較的包覆鈦基底。

圖3提供了根據本文所述的一個實施例的復合材料制品的剖面金相。

圖4提供了根據本文所述的一個實施例的復合材料制品的剖面金相。

具體實施方式

通過參考以下具體實施方式和實例以及它們以前和下面的描述可以更容易地理解本文所述的實施例。然而，本文所述的元素、設備和方法并不限于具體實施方式和實例中所述的具體實施例。應當認識到，這些實施例只是示例性地說明本發明的原理。在不脫離本發明精神和范圍的情況下，多種修改和變更對于本領域技術人員而言將是顯而易見的。

I.復合材料制品

在一個方面，本文描述了包括輕質高強度金屬基底和粘附到基底上的耐磨損涂層的復合材料制品。在一些實施例中，復合材料制品包括鈦或鈦合金基底和粘附到基底上的涂層，涂層包含設置在金屬或合金基質中的顆粒，其中涂層具有根據ASTM?G65-用干砂/橡膠輪測量磨損的標準測試方法的工序E測定的小于20mm³的調整后體積損失。