用于受强应力的滑动系统的热喷涂粉末的制作方法_3

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温度,从而通过氮化时的氮气吸收,形成或者富集以及(如果已经存在的话)稳定氮化铬。因此在本发明的方法中,在合金粉氮化时不出现化学键合的氮的损失,而出现化学键合的氮的增加。
[0056]在所述氮化时在气体气氛中存在氮气气体,这对于本发明的方法而言是重要的。在一个有利的实施方案中,在具有大于80体积%,优选大于90体积%,尤其大于98体积%氮气的含氮气的气体气氛中进行氮化,各自基于整个气体气氛计。
[0057]对于氮化的方法步骤而言,氧气的存在是不利的。氧气的存在导致形成氧化物,其损害喷涂粉末的性能特性。因此在本发明方法的一个优选的实施方案中,在具有小于I体积%,优选小于0.5体积%,尤其小于0.05体积%和特别是小于0.01体积%氧气的含氮气的气体气氛中进行氮化,各自基于整个气体气氛计。
[0058]此外还证实,在所述氮化时,尤其在固相氮化时的气体气氛的压力对于CrN和/或Cr2N的形成可以产生显著影响。优选地,该气体气氛的压力为大于I bar,例如为大于1.5bar。
[0059]当在大于6 bar,优选7至100 bar,更优选8-15 bar和特别是9-20 bar的氮气分压下进行氮化时,可以获得特别好的结果。
[0060]氮化温度越高,也应对于氮气分压选择越高的必需最小值。
[0061]优选地在大于1000 °C,优选1050至1500 °C,更优选1100°C至1350 °C和特别是1100°C至1250°c的温度下进行所述氮化,尤其固相氮化。
[0062]通常,实施该氮化,尤其固相氮化至少I小时,优选至少2小时,更优选至少2.5小时和特别是3至48小时的时间段。
[0063]在本发明方法的另一个实施方案中,在通过所述雾化生成的粉末颗粒之间的在氮化时任选地产生的烧结桥在所述氮化之后基本上断裂。
[0064]可以通过本发明方法获得的含氮化铬的喷涂粉末具有出色的性能。在热喷涂方法中使用该喷涂粉末能够形成相比于可比较的PVD方法而言明显较厚的层。
[0065]本发明的另一主题是含氮化铬的喷涂粉末,其可以通过用于制备含氮化铬的喷涂粉末的本发明方法获得。
[0066]本发明的含氮化铬的喷涂粉末含有CrN和/或Cr2N作为硬质材料。
[0067]这些硬质材料通常作为分散的硬质材料沉积物存在。该硬质材料沉积物通常分散于颗粒中,并且由金属基体,尤其由其它元素(A)包裹。
[0068]本发明的另一主题是含氮化铬的喷涂粉末,其可以优选地根据本发明的制备方法获得,其具有平均直径(例如由(电子)显微镜照片的图像分析,光电地确定为数均平均值,例如作为Jeffries-直径)为0.1-20 Mm,优选0.2-10 Mm和尤其0.4-6 Mm的氮化铬沉积物。
[0069]本发明的喷涂粉末含有氮化铬,其中优选地以70重量%,优选至少75重量%,更优选至少78重量%和尤其至少80重量%的量含有CrN,各自基于烧结的喷涂粉末中的氮化铬总重量计。
[0070]在另一个优选的实施方案中,本发明的喷涂粉末基本上不含碳化物和/或硼化物。在本发明的范围内,基本上不含表示碳化物和硼化物的沉积物为小于I Mrn,并且特别地以小于0.5重量%的量存在,基于该硬质材料的总重量计。
[0071]在本发明的另一个优选实施方案中,本发明的喷涂粉末具有分散的氮化铬沉积物。
[0072]替代地或者额外地,本发明的喷涂粉末由优选具有平均层厚度为1-8 Mffl的氮化铬覆盖层包裹。
[0073]在本发明的另一个优选的实施方案中,本发明的喷涂粉末具有50-80重量%,优选55-75重量%的氮化铬,其中该重量说明基于粉末的总重量计。
[0074]在本发明的另一个实施方案中,本发明的喷涂粉末优选以最高I重量%的量具有硼和/或硫。
[0075]此外,本发明的喷涂粉末还可以是由不同的喷涂粉末构成的掺合物的成分。
[0076]因此,本发明的另一主题是具有本发明喷涂粉末的喷涂粉末掺合物。该喷涂粉末掺合物优选地具有一种或者多种不同于本发明喷涂粉末的喷涂粉末。
[0077]本发明的含氮化铬的喷涂粉末以及本发明的喷涂粉末掺合物特别适合于部件,例如摩擦面的表面涂敷。因此,本发明的另一主题是制造经表面涂敷的部件的方法,其通过借助本发明喷涂粉末或者本发明喷涂粉末掺合物的热喷涂来涂敷部件。
[0078]例如可以通过高速火焰喷涂或者等离子体喷涂来进行热喷涂。可以通过该涂敷方法获得的部件具有极好的摩擦性能。此外,可以通过该喷涂方法使部件配备有相比于可以根据PVD方法制备的传统的层而言更厚的磨损层。
[0079]因此,本发明的另一主题是经涂敷的部件,其可以通过本发明的涂敷方法获得。该经涂敷的部件优选地具有通过热喷涂所获得的磨损层,其为至少15 Mffl,优选至少50 Mffl,尤其至少100 Mm,更优选至少200 Mm和特别是至少250 Mm厚的。
[0080]经涂敷的部件优选地是指内燃发动机、活塞式压气机或者活塞式发动机中的活塞环或者组件或者其它受摩擦学应力的部件。
[0081]在另一个优选的实施方案中,经涂敷的部件是指变形工具或者用于塑料加工或者有色金属加工的工具。
[0082]此外,本发明的另一主题是本发明的喷涂粉末或者本发明的喷涂粉末掺合物用于部件,尤其内燃发动机、活塞式压气机或者活塞式发动机中的活塞环或者组件或者其它受摩擦学应力的部件的表面涂敷的用途。
[0083]本发明的喷涂粉末特别地用于通过热喷涂,尤其高速火焰喷涂或者等离子体喷涂来表面涂敷。
[0084]以下的实施例阐述本发明,而不将本发明限制于这些实施例。
[0085]实施例1 (根据本发明):
通过在具有小于0.001体积%氧气的氮气气体气氛中在7 bar的氮气分压下和在1160°C下氣化 3 小时,从可以商业购得(CuLox Technologies 公司,Alloy N1-Cr 50/50)和由约50重量% Ni和约50重量% Cr构成的雾化合金,获得具有以下重量%组成的粉末:8.86 % N,43.9 % Ni,0.41 % C、0.25 % O。
[0086]图1展示了根据实施例1获得的粉末的电子显微镜照片。
[0087]实施例2 (根据本发明): 通过在具有小于0.0Ol体积%氧气的氮气气体气氛中在11 bar的氮气分压下和在1160°C下氣化 3 小时,从可以商业购得(CuLox Technologies 公司,Alloy N1-Cr 50/50)和由约50重量% Ni和约50重量% Cr构成的雾化合金,获得具有以下重量%组成的粉末:9.45 % N,43.3 % Ni,0.43 % C、0.39 % O。
[0088]图2展示了根据实施例2获得的粉末的电子显微镜照片。
[0089]实施例3 (根据本发明):
通过在具有小于0.001体积%氧气的氮气气体气氛中在15 bar氮气气氛压力的氮气分压下和在116CTC下氮化3小时,从可以商业购得(CuLox Technologies公司,Alloy N1-Cr50/50)和由约50重量% Ni和约50重量% Cr构成的雾化合金,获得具有以下重量%组成的粉末:6.61 % N,44.1 % N1、1.59 % CU.01 % O。
[0090]图3展示了根据实施例3获得的粉末的电子显微镜照片。
[0091]实施例4 (根据本发明):
通过在具有小于0.001体积%氧气的氮气气体气氛中在7 bar的氮气分压下和在120CTC 下氮化 3 小时,从可以商业购得(CuLox Technologies 公司,Alloy N1-Cr 50/50)和由约50重量% Ni和约50重量% Cr构成的雾化合金,获得具有以下重量%组成的粉末:7.32 % N,44.8 % N1、0.63 % C、0.37 % O。
[0092]图4展示了根据实施例4获得的粉末的电子显微镜照片。
[0093]实施例5 (根据本发明):
通过在具有小于0.001体积%氧气的氮气气体气氛中在11 bar的氮气分压下和在120CTC 下氮化 3 小时,从可以商业购得(CuLox Technologies 公司,Alloy N1-Cr 50/50)和由约50重量% Ni和约50重量% Cr构成的雾化合金,获得具有以下重量%组成的粉末:
9.42 % N,44.4 % N1、0.22 % C、0.37 % O。
[0094]图5展
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