專利名稱：熱噴涂粉和用這種熱噴涂粉制備熱噴涂層的方法
技術領域：
本發明涉及一種熱噴涂粉和一種用這種熱噴涂粉制備熱噴涂層的方法。
背景技術：
作特殊用途的熱噴涂層要求具有優越的耐熔融金屬腐蝕性、耐熱性、耐熱沖擊性、耐氧化性和耐磨性。這類熱噴涂層包括用于鋁壓鑄模具的熱噴涂層和在熔融鋅電鍍槽或熔融鋅—鋁電鍍槽中用于導輥及托輥的熱噴涂層。
公開號為9-268361、9-227243和8-104969的日本公開專利推薦了能夠形成熱噴涂層的熱噴涂粉，這種熱噴涂層具有耐熱沖擊性、耐氧化性和耐磨性。
公開號為9-268361的日本公開專利揭示了一種含有預定量的鉬、硼、鈷、鉻和鎢的熱噴涂粉。公開號為9-227243的日本公開專利揭示的專利揭示了一種含有預定量的硼化鉬、鎳、鉻，和預定量的金屬硼化物的熱噴涂粉，以及含有預定量的硼化鉬、鈷、鉻和預定量的金屬硼化物。公開號為8-104969的日本公開專利揭示了一種由鎳的硼化物、鉬和鎳組成的熱噴涂粉，以及由鈷的硼化物、鉬和鈷組成的熱噴涂粉。
然而，公開號為9-268361和9-227243的日本公開專利所揭示的用熱噴涂粉制備的熱噴涂層不能證明具有非常好的耐熔融金屬腐蝕性、耐熱性、耐熱沖擊性、耐氧化性和耐磨性。此外，即使用公開號為9-227243的日本公開專利中所揭示的熱噴涂粉，也不能保證得到具有優越的耐熔融金屬腐蝕性、耐熱性、耐熱沖擊性、耐氧化性和耐磨性的熱噴涂層。

發明內容
因此，本發明的目的是提供一種能夠保證讓熱噴涂層具有優越的耐熔融金屬腐蝕性、耐熱性、耐熱沖擊性、耐氧化性和耐磨性的熱噴涂粉，以及提供一種用這種熱噴涂粉制備熱噴涂層的方法。
為達到以上目的，本發明提供了一種熱噴涂粉。這種熱噴涂粉含有不少于30％重量且不多于70％重量的鉬，不少于5％重量且不多于12％重量的硼，不少于10％重量且不多于40％重量的鈷，不少于15％重量且不多于25％重量的鉻。在熱噴涂粉中，鉬、硼、鈷和鉻總含量不少于95％重量。熱噴涂粉的初生結晶相是含有鉬、硼和鈷、鉻中至少一種的多元素陶瓷。
本發明還提供了另一種熱噴涂粉。這種熱噴涂粉含有不少于30％重量且不多于70％重量的鉬，不少于5％重量且不多于12％重量的硼，不少于15％重量且不多于45％重量的鎳，不少于12％重量且不多于25％重量的鉻。在熱噴涂粉中，鉬、硼、鎳和鉻總的含量不少于95％重量。熱噴涂粉的初生結晶相是含有鉬、硼和鎳、鉻中至少一種的多元素陶瓷。
本發明的另一個方面提供了一種熱噴涂層的方法。這種方法包含一種熱噴涂粉的制備，這種熱噴涂粉含有不少于30％重量且不多于70％重量的鉬，不少于5％重量且不多于12％重量的硼，不少于10％重量且不多于40％重量的鈷，不少于15％重量且不多于25％重量的鉻，其中鉬、硼、鈷和鉻在熱噴涂粉中的總含量不少于95重量％，且熱噴涂粉的初生結晶相是含有鉬、硼和鈷、鉻中至少一種的多元素陶瓷；將此熱噴涂粉熱噴涂在基質上以在基質表面形成一層熱噴涂層；在形成于基質表面的熱噴涂層上涂布一種密封處理劑，這種密封處理劑含有氮化硼和一種有機硅聚合物，有機硅聚合物中碳硅鍵和硅氧鍵在瓷轉化進行時仍保留；通過熱分解涂布在熱噴涂層上的密封處理劑而實現陶瓷轉化。
本發明還提供了另一種制備熱噴涂層的方法。這種方法包括熱噴涂粉的制備，這種熱噴涂粉含有不少于30％重量且不多于70％重量的鉬，不少于5％重量且不多于12％重量的硼，不少于15％重量且不多于45％重量的鎳，不少于12％重量且不多于25％重量的鉻，其中，在熱噴涂粉中鉬、硼、鎳和鉻總共的含量不少于95％重量，熱噴涂粉的初生結晶相是含有鉬、硼和鎳、鉻中至少一種的多元素陶瓷；將此熱噴涂粉熱噴涂在基質上以在基質表面形成一層熱噴涂層；在形成于基質表面的熱噴涂層上涂布一種密封處理劑，這種密封處理劑含有一氮化硼和一種有機硅聚合物，該有機硅聚合物中碳硅烷鍵和環烷氧鍵在陶瓷轉化進行時仍保留；通過熱分解涂布在熱噴涂層上的密封處理劑而實現陶瓷轉化。
本發明的其他方面的優點將通過下面的描述變得清楚，用舉例的方法來說明本發明的原理。
具體實施例方式
下面介紹本發明的第一個實施方式式。
根據第一個實施方式的熱噴涂粉含有鉬、硼、鈷和鉻。
熱噴涂粉中鉬的含量不少于30％重量，不少于35％較為適宜，最好是不少于40％重量；但是不多于70％重量，不多于60％重量較為適宜，最好是不多于50％重量。如果鉬的含量太低，熱噴涂層的耐熔融金屬腐蝕性、耐熱性、耐氧化性和耐磨性顯著下降。如果鉬的含量太高，熱噴涂層的韌度和粘附強度下降。當熱噴涂層的韌度和粘附強度下降時，熱噴涂層的耐熱沖擊性也下降。
熱噴涂粉中硼的含量不少于5％重量并且最好不少于6％重量，但是不超過12％重量，且最好不超過10％重量。如果硼的含量太低，熱噴涂層的耐熔融金屬腐蝕性、耐熱性、耐氧化性和耐磨性顯著下降。如果硼的含量太高，熱噴涂層的韌度和粘附強度顯著下降。
熱噴涂粉中鈷的含量不少于10％重量，不少于15％重量較為適宜，最好是不少于20％重量；但是不多于40％重量，最好是不多于35％重量。如果鈷的含量太低，熱噴涂層的韌度和粘附強度顯著下降。如果鈷的含量太高，熱噴涂層的耐熔融金屬腐蝕性、耐熱性、耐氧化性和耐磨性顯著下降。
熱噴涂粉中鉻的含量不少于15％重量，不少于16％重量較為適宜，最好是不少于17％重量；但不多于25％重量，不多于22％重量較為適宜，最好是不多于20％重量。如果鉻的含量太低，熱噴涂層的耐熔融金屬腐蝕性、耐熱性、耐氧化性和耐磨性顯著下降。如果鉻的含量太高，熱噴涂層的韌度和粘附強度顯著下降。
在熱噴涂粉中，鉬、硼、鈷和鉻的總含量不低于95％重量。換句話說，如果熱噴涂粉中含有鉬、硼、鈷和鉻之外的其它成分，則這些其它成分在熱噴涂粉中的含量低于5％重量。如果熱噴涂粉中含有鎢作為其它成分，熱噴涂粉中鎢的含量最好不超過4％重量。如果鎢的含量太高，熱噴涂層的耐熔融金屬腐蝕性、耐熱性、耐氧化性和耐磨性顯著下降。如果熱噴涂粉中含有碳作為其它成分，熱噴涂分中碳的含量不多于1％重量。如果碳的含量太高，熱噴涂層的耐熱沖擊性會顯著下降。
熱噴涂粉的初生結晶相是含有鉬、硼和鈷、鉻中至少一種的多元素陶瓷。這意味著在熱噴涂粉的X-射線衍射圖譜中，在熱噴涂粉的X射線衍射圖中由前述多元素陶瓷所產生的第一峰的強度不低于其它任意第一峰的強度的兩倍。前述多元素陶瓷所產生的第一峰的強度最好不低于其它任意第一峰強度的三倍。在熱噴涂層的初生結晶相不是上述的多元素陶瓷的情況下，熱噴涂層的耐熔融金屬腐蝕性、耐熱性、耐氧化性和耐磨性顯著下降。應當指出，第一峰指的是由同一個化學物種產生的峰中強度最大的那個峰。
組成熱噴涂粉的顆粒的機械強度不小于50MPa較為適宜，不小于100Mpa更好，最好是不小于150Mpa，同時機械強度不高于600MPa較為適宜，不高于500Mpa更好，最好是不超過400MPa。如果機械強度太大，就會在熱噴涂時難以熔融熱噴涂粉，因此難以形成熱噴涂層。如果機械強度太小，在熱噴涂過程中很容易發生進散。進散是指熔融熱噴涂粉粘著并堆集在熱噴涂器噴嘴內壁上的現象，這會由于那些沉積物在熱噴涂過程中脫落而污染熱噴涂層。進散引起熱噴涂層質量的下降。
組成熱噴涂粉的顆粒的機械強度可根據下面的計算公式1計算。如果用硬度試驗壓頭對顆粒施加一個隨時間以固定速率增加的壓縮載荷，當顆粒中已經發生破裂時，硬度試驗壓頭的移動突然增大。在計算公式1中的“斷裂負荷”是在當硬度試驗壓頭的移動突然發生增大時的壓縮載荷的值。斷裂負荷是使用，例如，島津公司生產的型號為MCTE-500的“微壓實驗機”測量的。
計算公式1顆粒機械強度＝2.8×斷裂負荷/π/(顆粒尺寸)2熱噴涂粉的顆粒尺寸分布最好根據熱噴涂器的類型和熱噴涂時的熱噴涂條件進行適當的設定，例如，可設定為5-75μm、10-45μm、15-45μm、20-63μm、25-75μm或45-250μm。顆粒尺寸分布的下限值為，熱噴涂粉中包含的顆粒的尺寸與此下限相等或低于它的比例不超過5％，且可以使用，例如激光衍射型顆粒測量儀(如Horiba公司生產的“LA-300”型)。顆粒尺寸分布的上限值為，熱噴涂粉中包含的顆粒的尺寸與此上限相等或大于它的比例不超過5％，且根據，例如，JIS R6002中規定的篩子分析方法測定。即，顆粒尺寸分布為5-75μm的熱噴涂粉含有不超過5％的顆粒尺寸不超過5μm的顆粒，以及含有不超過5％的顆粒尺寸不小于75μm的顆粒。
根據第一實施方式的熱噴涂粉是通過一種粒化燒結法制備的。在粒化燒結法中，首先通過混合許多原料粉末和一種適合的分散介質來制備一種漿料。接下來采用噴霧造粒法將這種漿料造粒，然后通過燒結這種粒化粉末形成燒坯。通過粉碎和分類得到的燒坯，就可以得到熱噴涂粉。燒結這種粒化粉末時的燒結溫度最好在1000℃至1200℃范圍內，包括1000℃和1200℃。
鉬、硼、鈷和鉻各自包含在上述許多原料的任意一種中。原料粉的具體例子包括硼化單鉬粉、硼化雙鉬粉、單硼化鉻粉、雙硼化鉻粉、碳化鎢粉、碳化鉻粉、碳化單鉬粉、碳化雙鉬粉、鈷粉、鈷合金粉、鉻粉、鉻合金粉、鉬粉、鉬合金粉、鎢粉、鎢合金粉和碳粉。由于上述的多元素陶瓷可以在熱噴涂粉制造過程中形成，更準確的說，在粒化粉末的燒結過程中形成，原料粉不要求是上述多元素陶瓷。
每種原料粉的平均顆粒尺寸不小于0.1μm較為適宜，最好不小于0.5μm，但是不大于10μm較為適宜，最好不大于5μm。在由陶瓷或純金屬組成的原料粉的情況下，這種原料粉的平均顆粒尺寸根據費歇爾亞篩顆粒法(FSSS)測量；在由一種合金組成的原料粉的情況下，這種原料粉的平均顆粒尺寸用激光衍射顆粒尺寸測量儀(如Horiba公司制造的“LA-300”)測量。如果原料粉的平均顆粒尺寸太小，成本升高。如果原料粉的平均顆粒尺寸太大，則很難將原料粉均勻分散，這將妨礙熱噴涂粉的主晶相變成多元素陶瓷。
根據第一實施方式形成熱噴涂層的方法具有制備如上所述的熱噴涂粉的步驟，熱噴涂層在基質表面形成的涂層形成步驟，在熱噴涂層上涂布一層密封處理劑的涂布步驟，和通過熱分解密封處理劑而進行瓷轉化的加熱步驟。
在涂層形成步驟中，根據第一實施方式的熱噴涂粉熱噴涂在基質表面上，從而在基質的表面上形成一層熱噴涂層。等離子熱噴涂或高速火焰噴涂是比較好的熱噴涂熱噴涂粉的方法，而高速火焰噴涂尤其出色。包含等離子轉換弧(PTA)的等離子噴涂器或高速火焰噴涂器是比較好的熱噴涂熱噴涂粉的噴涂器，而高速火焰噴涂器尤其出色。比較好的高速火焰噴涂器的例子包括Whitco日本公司生產的“θ-Gun”和PRAXAIR/TAFA生產的“JP-5000”。
在涂布步驟中，一種密封處理劑涂布在上述涂層形成步驟中在基質表面形成的熱噴涂層上。密封處理劑是一種含有氮化硼和一種有機硅聚合物的試劑，其中有機硅聚合物的碳硅鍵(-(Si-C)-)和硅氧鍵(-(Si-O)-)在陶瓷轉化過程中仍然保留，如Okitsumo公司生產的“MR-100”。此密封處理劑通過，例如浸漬、涂刷或噴涂等方法使用。
在加熱步驟，涂布在熱噴涂層上的密封處理劑發生熱分解，將密封處理劑轉化為陶瓷。密封處理劑熱分解時的加熱溫度最低要滿足密封處理劑的陶瓷轉化的溫度。
根據本實施方式通過熱噴涂層制備方法形成的熱噴涂層具有非常優越的耐熔融金屬腐蝕性、耐熱性、耐熱沖擊性、耐氧化性和耐磨性。
下面介紹本發明的第二實施方式。
按照第二實施方式的熱噴涂粉含有鉬、硼、鎳和鉻。
根據第二實施方式，熱噴涂粉中鉬的含量不低于30％重量，不低于35％重量較為適宜，最好不低于40％重量，但是不要超過70％重量，不超過60％重量較為適宜，最好不超過50重量％。
根據第二實施方式，熱噴涂粉中硼的含量不低于5％重量，最好不低于6％重量，但是不要超過12％重量，最好不超過10％重量。
根據第二實施方式，熱噴涂粉中鎳的含量不低于15％重量，不低于20％重量較為適宜，最好不低于25％重量，但是不要超過45％重量，不超過40％重量較為適宜，最好不超過35％重量。如果鎳的含量太低，熱噴涂層的韌度和粘附強度顯著下降。如果鎳的含量太高，耐熔融金屬腐蝕性、耐熱性、耐氧化性和耐磨性顯著降低。
根據第二實施方式，熱噴涂粉中鉻的含量不低于12％重量，不低于13％重量較為適宜，最好不低于14％重量，但是不要超過25％重量，不超過20％重量較為適宜，最好不超過18重量％。
根據第二實施方式，熱噴涂粉中鉬、硼、鎳和鉻的總含量不低于95％重量。換句話說，如果根據第二實施方式的熱噴涂層含有鉬、硼、鎳和鉻之外的其它成分，則在熱噴涂層中那些成分的含量低于5％重量。如果根據第二實施方式的熱噴涂粉中含有鎢作為其它成分，則熱噴涂粉中鎢的含量最好不超過4％重量。如果根據第二實施方式的熱噴涂粉中含有碳作為其它成分，則熱噴涂粉中碳的含量最高不超過1％重量。
根據第二實施方式，熱噴涂粉的初生結晶相是含有鉬、硼和鈷、鉻中至少一種的多元素陶瓷。這意味著根據第二實施方式在熱噴涂粉的X-射線衍射圖譜中，上述多元素陶瓷中產生的第一峰的強度不低于其它任意第一峰的強度的兩倍。上述多元素陶瓷所產生的第一峰的強度最好不低于其它所有第一峰強度的三倍。如果根據第二實施方式，熱噴涂膜的初生結晶相不是上述的多元素陶瓷，熱噴涂層的耐熔融金屬腐蝕性、耐熱性、耐氧化性和耐磨性顯著下降。
組成熱噴涂粉的顆粒的機械強度不小于50MPa較為適宜，不小于100Mpa更好，最好是不少于150Mpa，同時機械強度不高于600MPa較為適宜，不高于500Mpa更好，最好不超過400MPa。
根據第二實施方式，熱噴涂粉的顆粒尺寸分布優選根據熱噴涂器的類型以及熱噴涂時所用的熱噴涂條件適當地設定。
和第一實施方式中的熱噴涂粉相似，根據第二實施方式的熱噴涂粉通過粒化燒結法制備。鉬、硼、鎳和鉻分別包含在上述許多的原料粉的任意一種中。原料粉的具體例子包括硼化單鉬粉、硼化雙鉬粉、單硼化鉻粉、雙硼化鉻粉、碳化鎢粉、碳化鉻粉、碳化單鉬粉、碳化雙鉬粉、鎳粉、鎳合金粉、鉻粉、鉻合金粉、鉬粉、鉬合金粉、鎢粉、鎢合金粉和碳粉。
每種原料粉的平均顆粒尺寸不小于0.1μm較為適宜，最好不小于0.5μm，但是不大于10μm較為適宜，最好不大于5μm。
第二實施方式中形成熱噴涂層的方法與第一實施方式中形成熱噴涂層的方法相同，除了用根據第二實施方式的熱噴涂粉替代第一實施方式的熱噴涂粉。使用根據第二實施方式的熱噴涂層形成方法制備的熱噴涂層也具有非常優越的耐熔融金屬腐蝕性、耐熱性、耐熱沖擊性、耐氧化性和耐磨性。
對于那些對本領域非常熟悉的人來說，很明顯，在不背離本發明的精神下，本發明可通過許多其它特殊形式實現，特別是，應該理解本發明可采用下列方式來實現。
根據第一和第二實施方式的熱噴涂粉可通過燒結粉碎法而不是粒化燒結法來制備。在燒結粉碎法中，首先通過混合各種原料粉形成成模壓塊，此后，在此成模壓塊燒結形成燒坯后，進行壓縮成模。然后通過粉碎和分類得到得的燒坯來得到熱噴涂粉。
根據第一和第二實施方式的熱噴涂粉也可熔融粉碎法而不是粒化燒結法來制備。在熔融粉碎法中，首先通過混合許多原料粉，接著加熱熔融，然后冷卻可形成坯塊。然后再粉碎和分類所得到坯塊，從而獲得熱噴涂粉。
下面通過實施例和比較實施例進一步詳細解釋本發明。
實施例1-11和比較實施例1和2在實施例1-11和比較實施例1和2中，通過粒化燒結法用原料粉制備熱噴涂粉，原料粉由平均顆粒尺寸4.5μm的硼化鉬粉、平均顆粒尺寸7μm的鈷合金粉(鎢鉻鈷合金#6)和平均顆粒尺寸為4.5μm的雙硼化鉻粉組成。
實施例12在實施例12中，通過粒化燒結法使用原料粉制備熱噴涂粉，原料粉由平均顆粒尺寸4.5μm的硼化鉬粉、平均顆粒尺寸7μm的鈷合金粉(鎢鉻鈷合金#6)和平均顆粒尺寸為4.7μm的單硼化鉻粉組成。
實施例21-31和比較實施例3和4在實施例21-31和比較實施例3和4中，通過粒化燒結法使用原料粉制備熱噴涂粉，原料粉由平均顆粒尺寸4.5μm的硼化鉬粉、平均顆粒尺寸7μm的鎳鉻合金粉和平均顆粒尺寸為4.5μm的二硼化鉻粉組成。
實施例32在實施例32中，通過粒化燒結法使用原料粉制備熱噴涂粉，原料粉由平均顆粒尺寸4.5μm的硼化鉬粉、平均顆粒尺寸7μm的鎳鈷合金粉和平均顆粒尺寸為4.7μm的單硼化鉻粉組成。
比較實施例5在比較實施例5中，通過粒化燒結法使用原料粉制備熱噴涂粉，原料粉由平均顆粒尺寸4.5μm的硼化鉬粉、平均顆粒尺寸1.2μm的鈷粉和平均顆粒尺寸為3.0μm的鉻粉和平均顆粒尺寸為1.5μm的鎢粉組成。
比較實施例6在比較實施例6中，通過粒化燒結法使用原料粉制備熱噴涂粉，原料粉由平均顆粒尺寸4.5μm的硼化鉬粉、平均顆粒尺寸1.2μm的鈷粉和平均顆粒尺寸為1.5μm的鉬粉組成。
比較實施例7在比較實施例7中，通過粒化燒結法使用原料粉制備熱噴涂粉，原料粉由平均顆粒尺寸4.5μm的硼化鉬粉、平均顆粒尺寸2.5μm的硼化鎢粉、平均顆粒尺寸1.5μm的鉬粉和平均顆粒尺寸為3.0μm的鎳粉組成。
比較實施例8在比較實施例8中，通過粒化燒結法使用原料粉制備熱噴涂粉，原料粉由平均顆粒尺寸4.5μm的硼化鉬粉、平均顆粒尺寸4.5μm的二硼化鉻粉、平均顆粒尺寸3.0μm的鎳粉和平均顆粒尺寸為3.0μm的鉻粉組成。厚度為200μm的熱噴涂層形成在從桿的一端延伸至100mm的部分，該桿用使用上述實施例1至12、21至32和比較實施例1至8中每一種熱噴涂粉的合金工具鋼(SKD-61)形成。桿的直徑為19mm，長度為200mm，并且桿的末端的曲率半徑為10mm。在形成熱噴涂層的過程中，用PRAXAIR/TAFA公司制造的“JP-5000”來作為熱噴涂器，在氧氣流速為893升/分鐘，煤油流速為0.32升/分鐘，噴涂距離為380mm和熱噴涂粉供應速度為50克/分鐘的條件下進行熱噴涂。
把涂有熱噴涂層的桿浸入Okitsumo公司生產的重量占10％的“MR-100”溶液中30秒，接著用刷子把重量占10％的“MR-100”溶液刷到桿表面的加熱噴涂層上。浸泡和刷洗交替進行，每種重復三次。將涂布著“MR-100”的桿在暗處干燥12小時，再在180℃下加熱3小時，再在300℃下加熱3小時。
涂布有“MR-100”的桿用于金屬熔融試驗。在金屬熔融試驗中，將桿浸到750℃的熔融鋁中7.5小時，然后從熔融鋁中取出，空氣冷卻1分鐘。重復此程序，直至桿表面的熱噴涂層被熔融損壞。當桿浸在熔融液中時，桿材料以每分鐘120轉的速度轉動，并以每分鐘30轉速度旋轉。如果熔融損壞出現所需的時間少于25小時，評價熱噴涂層用符號×來表示；如果所需時間在25至50小時之間，用符號▲表示；如果所需時間在50至100小時之間，用符號△表示；如果所需時間在100至200小時之間，用符號○表示；如果所需時間達到或超過200小時，用符號◎表示。評價結果顯示在表1至3中“持久性”一欄。優越的持久性說明在750℃的熔融鋁條件下良好的耐熔融金屬腐蝕性、耐熱性、耐熱沖擊性、耐氧化性和耐磨性。較低的持久性說明在熔融鋁條件下較差的耐熔融金屬腐蝕性、耐熱性、耐熱沖擊性、耐氧化性和耐磨性。
表1

表2

表3

表1至3中，“機械強度”指的是組成熱噴涂粉的顆粒的機械強度。
表1至3中，“峰比率”指的是第一峰P1的強度與峰P2的強度的比值P1/P2，峰P1是由多元素陶瓷的熱噴涂粉的X-射線衍射圖出現的，峰P2是其它第一峰中的最大峰。Rigaku公司生產的“RINT2000”用于測量X-射線衍射圖。測量是以CuKα射線作為X-射線源，在10至70度的2θ范圍以上展開。
表1至3中，“粘著效率”指的是熱噴涂層粉的粘著效率。根據下面的計算公式2計算得到的45％或更高的粘著效率的評價用符號◎表示，粘著效率在35至45％之間的用符號○表示，而粘著效率低于35％的用符號△表示。
計算公式2粘著效率(％)＝[(熱噴涂后基質的重量-熱噴涂前基質的重量)/用于熱噴涂的熱噴涂粉的重量]×100表1至3中“進散”，表示使用PRAXAIR/TAFA公司生產的“JP-5000”作為熱噴涂器，連續熱噴涂10或30分鐘時，熱噴涂器的注射噴嘴內壁出現的熱噴涂粉的粘著程度。連續熱噴涂30分鐘仍未有熱噴涂粉粘著時，評價用符號◎表示；連續熱噴涂10分鐘仍未有粘著時，用符號○表示；連續熱噴涂10分鐘后出現粘著時，用符號△表示。
比較實施例9在比較實施例9中，通過等離子熱噴涂鈷合金到桿上，首先在上述桿的表面形成一個內涂層。接著，用等離子熱噴涂比較實施例8中的熱噴涂粉到內涂層上，形成一個熱噴涂層。然后通過等離子熱噴涂氧化鋁-氧化鋯到該熱噴涂層上，形成一個外涂層。當把具有內涂層、熱噴涂層和外涂層的桿用于金屬熔融試驗時，試驗開始后25小時內出現熔融損壞。
本實施例和實施方式是為了說明而不是限制本發明，本發明不受此處提供的細節所限制，但可以在附加權利要求的范圍和等效情況內改動。
權利要求
1.一種熱噴涂粉，其特征在于不少于30％重量且不多于70％重量的鉬；不少于5％重量且不多于12％重量的硼；不少于10％重量且不多于40％重量的鈷；不少于15％重量且不多于25％重量的鉻，其中，在熱噴涂粉中鉬、硼、鈷和鉻的總含量不低于95％重量；且熱噴涂粉的初生結晶相是含有鉬、硼和鈷、鉻中至少一個的多元素陶瓷。
2.如權利要求1所述的熱噴涂粉，其特征在于，在所述熱噴涂粉的X-射線衍射圖中，由多元素陶瓷產生的多個峰中具有一個最大強度不低于多元素陶瓷之外的化學物質所產生的其它峰的強度的兩倍的峰。
3.如權利要求1所述的熱噴涂粉，其特征在于，熱噴涂粉中鉬的含量不低于40％重量且不高于50％重量。
4.如權利要求1所述的熱噴涂粉，其特征在于，熱噴涂粉中硼的含量不低于6％重量且不高于10％重量。
5.如權利要求1所述的熱噴涂粉，其特征在于，熱噴涂粉中鈷的含量不低于20％重量且不高于35％重量。
6.如權利要求1所述的熱噴涂粉，其特征在于，熱噴涂粉中鉻的含量不低于17％重量且不高于20％重量。
7.如權利要求1所述的熱噴涂粉，其特征在于，熱噴涂粉由顆粒組成，所述顆粒的機械強度不低于50MPa且不高于600MPa。
8.如權利要求7所述的熱噴涂粉，其特征在于，所述顆粒的機械強度不低于150MPa且不高于400MPa。
9.一種熱噴涂粉，其特征在于不少于30％重量且不多于70％重量的鉬；不少于5％重量且不多于12％重量的硼；不少于15％重量且不多于45％重量的鎳；不少于12％重量且不多于25％重量的鉻，其中，在熱噴涂粉中鉬、硼、鎳和鉻的總含量不低于95％重量；且熱噴涂粉的初生結晶相是含有鉬、硼和鎳、鉻中至少一個的多元素陶瓷。
10.如權利要求9所述的熱噴涂粉，其特征在于，在熱噴涂粉的X-射線衍射圖中，由多元素陶瓷得到的多個峰中具有一個最大強度不低于多元素陶瓷之外的化學物質所產生的其它峰的強度的兩倍的峰。
11.如權利要求9所述的熱噴涂粉，其特征在于，熱噴涂粉中鉬的含量不低于40％重量且不高于50％重量。
12.如權利要求9所述的熱噴涂粉，其特征在于，熱噴涂粉中硼的含量不低于6％重量且不高于10％重量。
13.如權利要求9所述的熱噴涂粉，其特征在于，熱噴涂粉中鎳的含量不低于25％重量且不高于35％重量。
14.如權利要求9所述的熱噴涂粉，其特征在于，熱噴涂粉中鉻的含量不低于14％重量且不高于18％重量。
15.如權利要求9所述的熱噴涂粉，其特征在于，熱噴涂粉由顆粒組成，所述顆粒的機械強度不低于50MPa且不高于600MPa。
16.如權利要求15所述的熱噴涂粉，其特征在于，所述顆粒的機械強度不低于150MPa且不高于400MPa。
17.如權利要求1至16中任一項所述的熱噴涂粉，其特征在于，所述熱噴涂粉用于通過高速火焰噴涂法制備熱噴涂層。
18.一種形成熱噴涂層的方法，其特征在于制備如權利要求1至16中的任一項所述的熱噴涂粉；熱噴涂所述熱噴涂粉到基質上以在基質表面上形成熱噴涂層；在形成于基質表面的熱噴涂層上涂布一層密封處理劑，所述密封處理劑含有氮化硼和一種有機硅聚合物，其中有機硅聚合物的碳硅鍵和硅氧鍵在陶瓷轉化過程中保持不變；和通過熱分解涂布在熱噴涂層上的密封處理劑，在密封處理劑上進行陶瓷轉化。
全文摘要
本發明涉及一種能夠使得一種熱噴涂層獲取可靠的優越性能的熱噴涂粉。根據本發明第一實施方式的熱噴涂粉含有預定量的鉬、硼、鈷和鉻。熱噴涂層中鉬、硼、鈷和鉻的總含量不低于95％重量。熱噴涂粉的初生結晶相是含有鉬、硼和鈷、鉻中至少一種的多元素陶瓷。根據本發明第二實施方式的熱噴涂粉含有預定量的鉬、硼、鎳和鉻。熱噴涂層中鉬、硼、鎳和鉻的總含量不低于95％重量。熱噴涂粉的初生結晶相是含有鉬、硼和鎳、鉻中至少一種的多元素陶瓷。
文檔編號C23C4/18GK1540028SQ20041003421
公開日2004年10月27日 申請日期2004年3月30日 優先權日2003年3月31日
發明者五日市剛, 大澤悟 申請人:福吉米株式會社