[发明专利]金属粉末

说明书

发明领域

本发明涉及通过热喷涂工艺例如等离子体喷涂或高速火焰喷涂(HVOF)、火 焰喷涂、电弧喷涂、激光喷涂或应用焊接例如PTA工艺用于金属基材表面涂覆 的新颖的粉末混合物，特别是金属陶瓷粉末。

发明背景

这些粉末包含至少一种细碎的硬质材料粉末例如WC、Cr₃C₂、TiC、B₄C、 TiCN、Mo₂C等，以及一种细碎的金属或合金基质粉末。硬质材料粉末和基质 粉末通常在有机粘结剂溶液存在下剧烈混合，合适情况下进行共碾磨、雾化、 干燥、过筛，并且随后在含氢气氛中加热，以除去有机粘结剂并且产生烧结粘 结，从而形成粒度为10-100微米的较大附聚体。

DE-B2-1446207揭示了包含金属碳化物作为硬质材料并且包含10-45％铝 和镍作为金属的火焰喷涂粉末。

在工业上已经确立具体使用含钴和含镍的粉末作为基质金属粉末。

发明概述

本发明的第一目的是进一步减少钴的使用，因为钴用途广泛，已经成为需 求大于供应的原料。

本发明进一步的目的是提供与通常的Co-Cr基质合金相比具有可比或提高 的耐磨性和抗气穴性的低钴金属陶瓷涂料。

本发明的另一个目的是提高金属陶瓷涂料的耐腐蚀性，具体说是降低基质 金属从涂料的溶解性。

本发明提供的金属陶瓷粉末包含75-90重量％的至少一种硬质材料粉末和 10-25重量％的一种或多种基质金属粉末，还包含不超过3重量％的改性剂，其 中，一种或多种基质金属粉末包含0-38重量％的钴、0-38重量％的镍、0-20重 量％的铝、0-90重量％的铁和10-35重量％的铬，而且，铁和铬的含量总和为 10-95重量％，钴、镍和铁的含量总和为65-95重量％。

优选的金属陶瓷粉末是具有以下性质的粉末，其包含75-90重量％的至少 一种硬质材料粉末和10-25重量％的一种或多种基质金属粉末，以及不超过3 重量％的改性剂，其中，一种或多种基质金属粉末包含不超过38重量％的钴、 不超过38重量％的镍、不超过20重量％的铝、不超过90重量％优选不超过75 重量％的铁以及20-35重量％的铬，并且铁和铬的含量总和为25-95重量％，钴、 镍和铁的含量总和为65-95重量％、优选为65-75重量％。

特别优选的金属陶瓷粉末是如权利要求1中所述的粉末，其包含75-90重 量％的至少一种硬质材料粉末和10-25重量％的一种或多种基质金属粉末，以及 不超过3重量％的改性剂，其中，一种或多种基质金属粉末包含0-38重量％的 钴、0-38重量％的镍、0-20重量％的铝、0-75重量％的铁和20-35重量％的铬， 并且铁和铬的含量总和为25-95重量％，钴、镍和铁的含量总和为65-75重量％。

本发明进一步的实施方式提供的金属陶瓷粉末包含75-90重量％的至少一 种硬质材料粉末和10-25重量％的一种或多种基质金属粉末，以及不超过3重 量％的改性剂，其中，一种或多种基质金属粉末包含0-38重量％的钴、0-38重 量％的镍、0-20重量％的铝、30-90重量％优选30-75重量％的铁和10-35重量％ 的铬，并且铁和铬的含量总和为10-95重量％、优选为60-95重量％，钴、镍和 铁的含量总和为65-95重量％。

根据本发明的优选金属陶瓷粉末，基质金属镍和钴的重量比至少为2∶3， 较优选为1∶1，特别优选为3∶2。

根据本发明的特别优选的金属陶瓷粉末是不含钴的。进一步优选的金属陶 瓷粉末是不含钴且不含镍的。

根据本发明的更优选的金属陶瓷粉末，具体是低钴或不含钴的金属陶瓷粉 末，其基质金属中铁的含量至少为30重量％，一种或多种基质粉末中铁和铬的 含量总和至少为60重量％。在这些金属陶瓷粉末中，一种或多种基质金属粉末 包含0-10重量％的钴、0-38重量％的镍、0-20重量％的铝、30-90重量％优选 30-75重量％的铁、以及10-35重量％的铬。

在本发明的金属陶瓷粉末中，具体说是本发明不含钴的金属陶瓷粉末中， 铬和铝含量总和与铁、镍和铬含量总和的重量份数之比优选为1∶2.2至1∶3.7、 特别优选为1∶2.7至1∶3.6。

优选的组合物可以包含20-26重量％的铬、64-72重量％的铁和5-16重量％ 的铝。