[發(fā)明專利]包含鎳的耐磨鐵基合金組合物

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201980044538.3
• 申請(qǐng)日: 2019-06-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112368100A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: B·馬若里;R·弗呂克霍爾姆;S·本特松;K·弗里斯克
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 霍加納斯股份有限公司
• 主分類號(hào): B23K9/04
• 分類號(hào): B23K9/04;B23K10/02;C22C1/04;C22C38/02;C22C38/08;C22C38/12;B23K26/342
• 代理公司: 北京市中咨律師事務(wù)所 11247
• 代理人: 彭立兵;林柏楠

本發(fā)明在一個(gè)方面中涉及一種鐵基合金組合物，其包含：硼(B):1.6?2.4重量％；碳(C):1.7?3.0重量％；鉬(Mo):16.0?19.5重量％；鎳(Ni):3.5?6.5重量％；錳(Mn):低于0.8重量％；硅(Si):0.2?3.0重量％；釩(V):10.8?13.2重量％；和余量鐵(Fe)。在另一個(gè)方面中，本發(fā)明涉及包含基體部分和結(jié)合到基體部分上的硬面涂層的物品，其中使用所述鐵基合金組合物通過(guò)堆焊法制造硬面涂層。

本發(fā)明在一個(gè)方面中涉及用于硬面(hardfacing)應(yīng)用的鐵基合金組合物。在另一個(gè)方面中，本發(fā)明涉及由鐵基合金組合物制成的硬面涂層。在再一個(gè)方面中，本發(fā)明涉及使用鐵基合金組合物作為涂層材料對(duì)物品進(jìn)行硬面處理的方法。此外，在一個(gè)方面中，本發(fā)明涉及使用鐵基合金組合物作為涂層材料通過(guò)堆焊進(jìn)行硬面處理。在一個(gè)特定方面中，本發(fā)明涉及使用鐵基合金組合物作為涂層材料通過(guò)激光熔覆進(jìn)行硬面處理。在另一特定方面中，本發(fā)明涉及使用鐵基合金組合物作為涂層材料通過(guò)等離子弧轉(zhuǎn)移(PTA)焊接進(jìn)行硬面處理。

發(fā)明背景

硬面技術(shù)是一種通過(guò)為物品的最暴露部分提供耐磨涂層而延長(zhǎng)意圖在非?？量痰牟僮鳁l件下使用的工具和其它部件的壽命的冶金技術(shù)。例如，該涂層可在新部件的生產(chǎn)中作為保護(hù)層施加到所選表面區(qū)域，或可在修補(bǔ)過(guò)程中施加以修復(fù)磨損表面。通常，硬面涂層作為冶金結(jié)合到物品的基體部分上的堆焊層施加。

硬面材料是通常為特定應(yīng)用設(shè)計(jì)以對(duì)劣化機(jī)制，如磨料磨損、沖擊磨損和侵蝕提供防護(hù)的多元合金。典型應(yīng)用可包括，但不限于，油氣鉆探、采礦、水泥生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)和土方機(jī)械、模制工具和用于例如航空航天和發(fā)電的渦輪組件。但是，許多表現(xiàn)最好的已知硬面材料具有幾個(gè)缺點(diǎn)，包括高成本、環(huán)境影響和在聯(lián)合磨損情形下非常有限的耐受性，在聯(lián)合磨損情形中，不同類型的磨損機(jī)制在現(xiàn)實(shí)操作條件下聯(lián)合促成物品的劣化。

存在用于將硬面涂層施加到基體上的不同技術(shù)。這方面的挑戰(zhàn)之一在于各技術(shù)具有工藝類型特有的特征，其影響所得涂層的性質(zhì)和因此實(shí)際實(shí)現(xiàn)的耐磨性。例如，激光熔覆法與其它類型的堆焊技術(shù)相比具有快速施加且熱影響區(qū)相對(duì)較小和基體稀釋度低的優(yōu)點(diǎn)。但是，這些特征與焊接熔池(welding melt pool)的相對(duì)快速冷卻速率相關(guān)聯(lián)，并導(dǎo)致在涂層中形成裂紋和/或孔隙的傾向提高。與例如使用較慢的等離子轉(zhuǎn)移弧(PTA)焊接技術(shù)的方法相比，形成裂紋和孔隙的傾向提高可能導(dǎo)致過(guò)度磨損。另一方面，PTA技術(shù)可能導(dǎo)致較大的熱影響區(qū)、提高的來(lái)自基體的稀釋和涂布部件的變形風(fēng)險(xiǎn)。因此，需要容易適應(yīng)特定的硬面技術(shù)或甚至為其優(yōu)化的合金組合物以實(shí)現(xiàn)具有顯著降低的孔隙和裂紋形成傾向的涂層，最優(yōu)選產(chǎn)生對(duì)磨料磨損和沖擊磨損具有聯(lián)合耐受性的無(wú)孔隙和裂紋的涂層。