涂覆结构材料的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及耐Mg腐蚀性优异的涂覆结构材料，其用于Mg或Mg合金注射成型机的 料筒等并且对由熔融的Mg和熔融的Mg合金造成的腐蚀具有抵抗性。
【背景技术】
[0002] 由于诸如高工作效率和确保良好工作环境能力的优势，已将注射成型机广泛应用 于Mg和Mg合金的成型。因为与熔融的Mg合金接触，所以注射成型机中的料筒部件有必要 具有优异的高温性能。因此，对于料筒部件，已经提出使用Ni基耐热合金。
[0003] 然而，通常，由于Ni基耐热合金在其与熔融的Mg合金接触时被严重腐蚀，所以有 必要用耐腐蚀性优异的材料在料筒的内表面上加衬里。据说，Co基合金适合作为衬里材料， 迄今已经报道了通过用Co基合金对轻金属注射成型机的料筒部件加衬里来提高耐腐蚀性 的一些技术（专利文献1~4)。
[0004] 例如，专利文献1和2公开了通过经HIP法将诸如Co基合金的涂层结合到轻合金 注射成型机的Ni基超合金料筒的内表面来赋予耐腐蚀性的技术。此外，专利文献3公开了 将诸如Co基合金的涂层形成在轻金属注射成型机的料筒基体材料的内表面上以提高耐腐 蚀性的技术，所述料筒基体材料由奥氏体基钢材构成。专利文献4公开了一种技术，其通过 Ni基耐热合金构成各种高温部件如低熔点金属注射成型机的料筒、螺杆和螺杆头并进一步 利用Co基耐热合金对所述部件进行涂布。
[0005] 现有技术文献
[0006] 专利文献
[0007] 专利文献 I :JP-A-2004-66241
[0008] 专利文献 2 :JP-A-2004-66240
[0009] 专利文献 3 :JP-A-2002-283030
[0010] 专利文献4 :日本专利特许2862799号公报
【发明内容】
[0011] 技术问题
[0012] 顺便提及，近年来，为了尽可能地提高熔融Mg合金的液相率，期望料筒部件在超 过650°C的环境使用。由此，从耐腐蚀性考虑，需要更苛刻的要求，但常规料筒基体材料不能 充分满足这种要求。
[0013] 上述专利文献中所示的技术未积极控制在料筒基体材料与作为涂层形成的Co基 合金之间可能发生的成分稀释。为了使得Co基合金作为涂层展示优异的耐腐蚀性，有必要 抑制合金成分的波动，但在其中在料筒基材的内表面上形成涂层的情况下，或多或少的发 生来自基材的成分稀释。在其中成分稀释明显的情况下，涂层的成分变得与原始Co基合金 的成分不同且存在失去赋予耐腐蚀性的功能的问题。
[0014] 另外，为了充当高可靠性料筒部件，自然地，在高温下的优异强度和结构稳定性是 必要的。此外，还需要确保作为料筒部件的可制造性。即，部件有必要拥有具有如上所述这 种耐腐蚀性的涂层，同时满足关于高温强度、结构稳定性和可制造性所需要的性能。
[0015] 为了解决这种情况而完成了本发明且其目的是提供一种耐Mg腐蚀性优异的涂覆 结构材料，其在由Ni-Co基合金构成的基材上具有抑制成分稀释的Co基合金涂层并对由熔 融的Mg和熔融的Mg合金造成的腐蚀具有抵抗性。当开发这种部件时，可以预期，能够确保 良好的耐腐蚀性并作为料筒部件能够展示优异的可制造性、高温强度和结构稳定性。
[0016] 技术方案
[0017] 本发明人首先对成分稀释对Co基合金的耐腐蚀性的影响、具体地对由Ni造成的 成分稀释对施加到Ni-Co基超合金上的Co基合金层的耐腐蚀性的影响进行了研宄。结果 发现，当在Co基合金中Ni的含量按质量％计超过20%时，耐腐蚀性急剧下降。而且，他们 发现，当Co基合金中Co的含量为42%以上时，获得优异的耐腐蚀性，由此完成了本发明。
[0018] SP，本发明的主旨在于如下〈1>~〈7>。
[0019] 〈1> 一种涂覆结构材料，其包含Ni-Co基合金基材和形成在Ni-Co基合金基材上的 Co基合金涂层，
[0020] 其中按质量％计，所述Co基合金涂层包含：Ni :20%以下，Co :42%以上，Si : 2. 8% 以下，Fe :3. 5% 以下。
[0021] 〈2>根据〈1>的涂覆结构材料，其中按质量％计，所述Co基合金涂层还包含选自 如下元素中的至少一种元素 ：C :1. 5%以下、Mn :1. 0%以下、Cr :30%以下、Mo :20%以下、W : 9.0%以下、Ti :0.3%以下和Al :0.4%以下，其余为不可避免的杂质。
[0022] 〈3>根据〈1>或〈2>的涂覆结构材料，其中按质量％计，所述Ni-Co基合金包含：C : 0· 005%~0· 15%、Cr :8%~22%、Co :5%~30%、Mo :1%~小于 9%、W :5%~20%、Al : 0· 1%~2. 0%和Ti :0· 3%~2. 5%，其余为Ni和不可避免的杂质。
[0023] 〈4>根据〈3>的涂覆结构材料，其中按质量％计，所述Ni-Co基合金还包含选自如 下元素中的至少一种元素 ：Si :0. 3%以下、B :0. 015%以下、Mg :0. 01%以下、Zr :0. 2%以下 和Hf :0· 8%以下。
[0024] 〈5>根据〈3>或〈4>的涂覆结构材料，其中根据[Nb的含量（％)+0. 5XTa的含量 (%)]按质量％计，所述Ni-Co基合金还以1. 5%以下的量包含Nb和Ta中的至少任意一 种。
[0025] 〈6>根据〈1>~〈5>中任一项的涂覆结构材料，其中通过经堆焊用Co基合金对所 述Ni-Co基合金基材进行涂布而得到所述Co基合金涂层。
[0026] 〈7>根据〈1>~〈6>中任一项的涂覆结构材料，其用于Mg或Mg合金注射成型机的 料筒用部件。
[0027] 有益效果
[0028] 根据本发明，具有耐热性的Ni-Co基合金基材和具有优异耐腐蚀性以及合适组成 的上层Co基合金涂层，即使抵抗由高温熔融Mg或熔融Mg合金造成的腐蚀，仍能够提供良 好的耐久性。由此，当使用具有由根据本发明的涂覆结构材料的Co基合金涂层部分构成的 内表面的圆筒部件时，可以明显抑制在圆筒内表面上由熔融Mg造成的腐蚀。
[0029] 当将根据本发明的涂覆结构材料用于Mg或Mg合金注射成型机的料筒用部件时， 可升高在料筒部分处的温度，结果，能够增加料筒中熔融Mg合金的液相率，能够提高成型 效率，且能够将Mg或Mg合金良好地注射成型，从而预期能够展示优异的制造性、高温强度 和结构稳定性。
【附图说明】
[0030] [图1]图1是显示本发明一个示例性实施方案的涂覆结构材料的一部分的横断面 视图。
[0031] [图2]图2是显示表1中所示各种Co基合金的Co含量与腐蚀速度常数之间关系 的图。
[0032] [图3]图3是显示表1中所示各种Co基合金的Ni含量与腐蚀速度常数之间关系 的图。
[0033] [图4]图4显示发明材料和比较材料在25小时的试验时间的腐蚀速度常数（包 括专利文献4的数据）。
【具体实施方式】
[0034] 根据本发明的涂覆结构材料是包含Ni-Co基合金基材和形成在所述Ni-Co基合金 基材上的Co基合金涂层的涂覆结构材料，其中按质量％计，所述Co基合金涂层包含：Ni : 20% 以下，Co :42% 以上，Si :2. 8% 以下，Fe :3. 5% 以下。
[0035] 接下来将依次解释限制本发明中定义的Co基合金涂层的组成和Ni-Co基合金基 材的组成的原因。顺便提及，如下成分的含量都是以质量％计示出。此处，"重量％"与"质 量％ "具有相同的含义且简单描述为" ％ "的情况指的是"重量％ "。
[0036] (I)Co基合金涂层的组成
[0037] Co基合金涂层的组成包含如下成分作为必须成分且对其它成分没有特别限制。例 如，其余可以为不可避免的杂质或所述组成可以包含下述其它成分。
[0038] Ni :20% 以下
[0039] 由于在Ni存在于涂层中时Ni明显损伤对熔融Mg的耐腐蚀性，所以将涂层