[其他]非晶質合金

無效

• 申請號: 86107619
• 申請日: 1986-11-05
• 公開（公告）號: CN86107619A
• 公開（公告）日: 1987-07-29
• 發明（設計）人: 薩布拉馬尼亞姆·蘭加斯沃邁;約翰·H·哈林頓
• 申請（專利權）人: 珀金-埃爾默公司
• 主分類號: C22C19/05
• 分類號: C22C19/05;C22C19/07;C22C30/00;C23C4/06
• 代理公司: 上海專利事務所
• 代理人: 全永留

本發明涉及一種具有良好的耐磨性和耐蝕性的非晶質合金和涉及一種熱噴涂這種合金的方法。

鎳和鈷的某些合金可能存在非晶態。它們含有鎳、鈷和（或）鐵以及一些特定比例的元素，例如鉬和（或）鎢、硼、硅和（或）碳。具有非晶質結構的合金由熔體經快冷制作。例如，如美國專利第4116682號所述，非晶質帶可以在激冷表面上用冷卻合金熔體流來制作。把這種合金加工成直接可用的形狀的一種具體方法是用熱噴涂制作一種涂層。

熱噴涂也被認為是火焰嘖涂，它包括諸如金屬或者陶瓷等可熱熔的材料的加熱軟化以及把已軟化的粒狀材料推進到要涂敷的表面上。加熱的顆粒沖擊該表面并在表面上冷卻和粘結。加熱和推進顆粒都用通常的熱噴涂槍。一類熱噴涂槍中供以粉狀可加熱熔化的材料。這種粉末一般由小顆粒組成，例如，在美國標準粒度100目（149微米）和大約2微米之間。熱噴涂槍通常用燃燒或者等離子火焰產生熔化粉粒的熱量。然而，本技術領域的技術人員公認還可采用其他的加熱裝置，例如電弧、電阻加熱器或者感應加熱器，可以單獨或者與別的類型加熱器結合使用。粉末型燃燒熱噴涂槍中的攜帶和輸送粉末的氣體載體可以是一種燃氣或者一種諸如氮氣那樣的惰性氣體，或者可以僅僅是壓縮空氣。等離子噴涂槍中的一次等離子氣體一般為氮氣或者氬氣。通常在一次氣體中加入氫氣或氦氣。氣體載體一般與一次等離子氣體相同，雖然在某些情況下可以用別的氣體，例如碳氫化合物。

此外，也可以把棒狀或者絲狀的材料送到加熱區。絲型熱噴涂槍中，待噴涂材料的棒或絲被送到由某類火焰構成的加熱區，例如燃燒火焰，并且在那里熔化或者至少熱軟化和通常用壓縮空氣霧化，由此以細碎狀推進到要涂敷的表面上。一種電弧絲槍中的兩根絲是由絲的端頭之間引弧來熔化的，熔化的金屬用壓縮氣體，通常為壓縮空氣霧化，并且噴涂到要涂敷的工件上。棒或者絲通?？衫瞥尚?，或者可以由粉末彼此燒結或由有機粘結劑或者別的合適的粘結劑使粉末彼此接合構成，該粘結劑在加熱區的熱量中會粉碎，從而釋放出待噴涂的細散的粉末。

被稱為自熔合金的一類材料作為用諸如熱噴涂之類的方法制作表面硬化涂層是相當普遍的。這些鎳或鈷的合金含有在加工過程中作為熔劑和在涂層中作為硬化劑的硼和硅。通常，自熔合金在兩個步驟中施加，即以正常方式的熱噴涂和然后用氧乙炔焊炬、感應圈、感應爐等等原位熔融，熔劑使熔融步驟在大氣中實行。然而，這些合金還可以用一種諸如等離子噴涂的方法熱噴涂，而不需熔融步驟，但是涂層并不相當致密或者耐磨。一般來說，自熔合金涂層用于具有耐磨，特別是要求良好表面光潔度的硬質面層。

一種典型的鎳或鈷的自熔合金成分包含鉻、硼、硅以及碳。此外，合金可以含有鉬、鎢和（或）鐵。例如，美國專利第2868639號公開了一種用于硬質面層的合金，它由7-17%（重量%，以下均同）的鉻、1-4.5%的硼、1-5.5%的硅、0.1-5.5%的鐵、6-20%的鉬和鎢中的至少一種、0.05-2.5%的碳、其余為鎳以及少量的雜質。美國專利第2936229號公開了一種鈷合金，它包含有1.5-4%的硼、0-4%的硅、0-3%的碳、0-20%的鎢以及0-8%的鉬。

美國專利第2875043號要求保護一種噴涂-可焊合金，包含有至少40%的鎳、1-6%的硼、高達大約6%的硅、3-8%的銅以及3-10%的鉬。不含鎢。

一些自熔合金已在工業上使用了不止25年并且相當成功。這些合金的熔化溫度范圍大約為1075℃，在如低達650℃的溫度下失去熱硬度;故而自熔合金不能在高溫下使用。同時，倘若需要高的耐磨性，則例如英國專利說明書第867455號中所述，要添加一種碳化物，如碳化鎢。而碳化鎢是昂貴的，并且制成的涂層難以磨光，難熔以及耐蝕性差。

歐洲專利說明書第0009881號（1984年1月11日已公告）涉及一種合金成分，即至少48%的鈷、鎳和鐵（如有）、27-35%的鉻、5-15%的鉬和（或）鎢、0.3-2.25%的碳和（或）硼、0-3%的硅和（或）錳、0-5%的鈦等等、0-5%銅以及0-2%的稀土。然而，有某些限制，包括那些如果碳和（或）硼的含量大于或等于2%，則鉻含量要大于30%。

鐵最好大于10%。同時，最好不含硼，或者如果含有硼，則不應大于1%;此外，在含有大量碳的場合，要指出硼的范圍。