[發明專利]燒結金屬物體、其制造方法和過濾膜

有效

• 申請號: 201580060881.9
• 申請日: 2015-11-04
• 公開（公告）號: CN107073580B
• 公開（公告）日: 2019-08-20
• 發明（設計）人: W·范哈弗;F·弗夏維
• 申請（專利權）人: 貝卡爾特公司
• 主分類號: B22F3/10
• 分類號: B22F3/10;C22C38/22;B01D39/12;B01D39/20
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 王茂華

一種燒結金屬物體包括以無紡網布置的金屬纖維。金屬纖維包括具有雙相微觀結構的不銹鋼纖維。雙相微觀結構是奧氏體和鐵素體的混合微觀結構。不銹鋼纖維在其接觸點的至少一部分處借助于燒結結合而結合。

技術領域

本發明涉及包括金屬纖維的燒結金屬物體領域。在許多不同的應用中使用這樣的產品作為過濾介質，例如在過濾器中。

背景技術

燒結不銹鋼纖維無紡網已知用諸如AISI 304和AISI 316等(都是奧氏體鋼等級)的若干不銹鋼合金制成。在許多應用中使用燒結不銹鋼纖維無紡網，例如作為過濾介質。在WO2013/124142A1中提供了包括燒結不銹鋼纖維的過濾介質的示例。

除不銹鋼之外的一系列其他金屬也可以加工成包括金屬纖維的燒結金屬物體。在WO2003/059556A1中提到了包括燒結鈦纖維或燒結鎳纖維的示例性產品，用于作為電解器中的氣體擴散層使用。

雖然已描述了焊接金屬纖維網中的金屬纖維的方式(例如，在WO2004/039580A1中)，但是金屬纖維網的燒結是用于使金屬纖維在網中的纖維接觸點處結合的優選方式，因為它允許用經濟的方式且以高一致性生產出大面積的燒結產品。

將金屬纖維彼此焊接需要將纖維至少在其接觸點處施加加熱至高于熔化溫度的溫度并隨后冷卻以使液化的纖維或纖維區域固化。在燒結中，在某一時間段期間施加溫度和壓力。纖維被充分地保持低于熔化溫度并且通過接觸的纖維之間的原子擴散創建結合。焊接纖維或燒結纖維不會在纖維之間創建相同的結合；所使用的結合的方式可以區分開。

JP2014014830A提供了一種用于具有低氮含量的雙相不銹鋼的焊接方法。該方法通過改進焊接金屬結構來防止焊接龜裂和抗腐蝕性上的降低。在該焊接方法中，在基材與焊接材料(焊接耗材)之間施加電壓以在其間產生電弧，該電弧創建了焊接材料(焊接耗材)的熔化。焊接耗材是具有芯和覆蓋金屬芯的覆蓋劑的金屬線。

發明內容

本發明的第一目的是提供一種包括金屬纖維的燒結金屬物體，其例如在含有氯化物的環境中具有優異的抗腐蝕性質。本發明的進一步的目的是提供一種生產這樣的燒結金屬物體的方法。

本發明的第一方面是一種燒結金屬物體，包括以無紡網布置的金屬纖維。金屬纖維包括具有雙相微觀結構的不銹鋼纖維。雙相微觀結構是奧氏體和鐵素體的混合微觀結構。不銹鋼纖維在其接觸點的至少一部分處借助于燒結結合而結合。

雙相不銹鋼等級(被定義為具有奧氏體和鐵素體混合微觀結構的不銹鋼等級)是已知的，并且被描述為與奧氏體不銹鋼相比具有提高了對局部腐蝕(特別是點蝕)、縫隙腐蝕和應力腐蝕龜裂的抵抗性。它們典型地以與奧氏體不銹鋼相比高鉻(以重量計19％至32％)和鉬(以重量計高達5％)及較低鎳含量為特征。

雙相不銹鋼等級基于其合金含量(以重量百分比表達)和抗腐蝕性被表征為組。超級雙相根據定義是抗點蝕當量數PREN＞40的雙相不銹鋼等級，其中PREN＝％Cr+3.3×(％Mo+0.5×％W)+16×％N(所有的百分比都是重量百分比)。通常超級雙相等級具有以重量計20％或更多的鉻。一些示例是S32760(Zeron 100)、S32750(2507)和S32550(Ferralium)。

雖然一方面燒結金屬物體已知包括奧氏體不銹鋼纖維網，其中奧氏體不銹鋼纖維在接觸點處被燒結；并且另一方面雙相不銹鋼可以加工成纖維；但是，首先似乎不可能生產出燒結金屬物體，該燒結金屬物體包括具有奧氏體和鐵素體的雙相微觀結構的燒結不銹鋼纖維。當試圖生產這樣的燒結物體時，發現纖維的雙相微觀結構及其所得到的特定的有益性質在燒結過程中失去了。結果是，為了維持雙相結構和所得到的有益性質(例如，優異的抗腐蝕性)，似乎需要特定的燒結參數。通過發明特定的燒結參數(如本發明的第二方面中指定的)可以制作出本發明的第一方面的燒結金屬物體。