碳化钛覆盖层及制造方法与流程

本申请是要求2014年4月30号提交的美国临时申请第61/986,516号的优先权的国际申请，在此明确地通过引用将该临时申请的公开内容以其全部并入本文。发明领域本发明涉及用于将包含碳化钛的覆盖层（overlay）施加至表面的组合物和方法。发明背景已知用于制造基材上的金属覆盖层的若干种不同方法，包括等离子转移弧焊（PTA）、喷熔（spray-and-fuse）法、气体保护钨极弧焊（gastungstenarcwelding）、气体保护金属极弧焊以及激光熔覆。PTA可用于将金属涂层熔合至基材以改进其耐磨性和/或耐腐蚀性，该技术也称为耐磨堆焊（hardfacing）。在PTA工艺中，在电极和喷嘴之间形成非转移弧，然后在电极和工件之间形成转移弧。当转移弧被点燃时，工件变为电路的一部分且等离子弧经由焊炬孔口被引导并集中到工件上。将粉末组合物（包含例如合金和或碳化物）计量至喷嘴中，在正压气流下并至工件表面上，由此形成熔融沉积物，随着该沉积物冷却其硬化。通过移动焊炬和/或工件，可在工件上形成堆焊层（weldoverlay）沉积物。碳化钛（TiC）是具有高等级硬度的材料，且因此在PTA工艺中使用TiC是合意的。然而，相比于大多数金属，TiC也是非常低密度的材料。因此，当用于PTA工艺中时，市售的TiC颗粒倾向于在沉积物冷却和硬化之前漂浮至沉积物顶部。这带来了不均匀的沉积物，其中TiC大多数在顶部部分，相对较少在中间部分和临近工件处。当需要厚沉积物层以及在多程沉积（multi-passdeposition）工艺中时该影响加剧。因此，用于耐磨堆焊的TiC大多数以细粒或经附聚并烧结的形式使用，且通常通过除PTA或喷/熔沉积之外的方法施加。美国专利4,615,734（通过引用将其全部内容并入本文）评论了TiC在PTA应用中漂浮的不利趋势。该文献公开了包含30-50wt%角形（angular）TiC、10-30%铬、约1.5-5%碳和余量基本为铁的组合物。将该粉末烧结然后通过热等静压加固至表面上。美国专利3,725,016（通过引用将其全部内容并入本文）通过以下方式形成了硬表面：使用包含10-75%的细TiC粉末（例如5-7μm）、25-90%的钢形成基体和其它任选组分的组合物；使组合物形成浆料；并通过喷射、浸渍或涂漆（painting）将浆料施加至金属基材；随后干燥。仍然需要通过焊接方法，例如PTA和喷/熔沉积在基材上施加TiC涂层的方法。所述方法优选经得住与粗TiC（例如大于45μm的颗粒）一起使用的考验。仍然需要均一的基材硬面涂层，其包含TiC，优选粗TiC，所述涂层可通过焊接方法例如PTA和喷/熔沉积施加。发明概述已经令人惊讶地发现，TiC的漂浮行为以及可焊性问题、多孔性和加工不稳定性受到TiC颗粒的形态、尺寸和颗粒密度影响。已经令人惊讶地发现对TiC颗粒的形态和尺寸的控制使其能够用于PTA和喷/熔沉积工艺中，并提供了具有改进的均匀性的基材涂层。本发明提供了制备在基材上的覆盖层的方法，所述覆盖层包含碳化钛，所述方法包括：（a）获得包含TiC颗粒和非TiC颗粒的组合物；和（b）用等离子转移弧或喷/熔沉积将组合物施加至基材以形成覆盖层；其中所述TiC颗粒为-60+325筛目大小；其中基于TiC的重量，碳化钛颗粒包含50-100wt%的圆化颗粒，和0-50wt%的角形颗粒；且其中基于TiC和非TiC颗粒的重量，TiC占组合物的5-70wt%；其中非TiC颗粒包括合金和/或非金属。本发明还提供适合于等离子转移弧焊或喷/熔沉积的组合物，所述组合物包含TiC颗粒和非TiC颗粒，其中所述TiC颗粒为-60+325筛目大小；其中基于TiC的重量，碳化钛颗粒包含50-100wt%的圆化颗粒，和0-50wt%的角形颗粒；且其中基于TiC和非TiC颗粒的重量，TiC占组合物的5-70wt%；其中非TiC颗粒包括合金和/或非金属。本发明还提供包含碳化钛颗粒的覆盖层，其中所述覆盖层由以下步骤制备：（a）获得包含TiC颗粒和非TiC颗粒的组合物；和（b）通过等离子转移弧焊或喷/熔沉积将组合物施加至基材以形成覆盖层；其中所述TiC颗粒为-60+325筛目大小；其中基于TiC的重量，碳化钛颗粒包含50-100wt%的圆化颗粒，和0-50wt%的角形颗粒；且其中基于TiC和非TiC颗粒的重量，TiC占组合物的5-70wt%；其中非TiC颗粒包括合金和/或非金属。本发明还提供包含碳化钛颗粒的覆盖层，其中所述覆盖层通过将包含TiC颗粒的组合物通过等离子转移弧焊或喷/熔沉积施加至基材以在基材上形成覆盖层来制备，其中所述覆盖层包含-60+325筛目大小的TiC颗粒，其中TiC颗粒均匀地分布在覆盖层中。优选地，基于TiC的重量，组合物中的碳化钛颗粒包含50-100wt%的圆化颗粒，和0-50wt%的角形颗粒。本发明还提供适合于等离子转移弧焊或喷/熔沉积的组合物，所述组合物包含包层（clad）TiC颗粒，其中所述包层TiC颗粒为-60+325筛目大小；其中所述包层TiC颗粒包含碳化钛颗粒和包层用材料；其中基于TiC的重量，碳化钛颗粒包含50-100wt%的圆化颗粒，和0-50wt%的角形颗粒；其中所述包层TiC颗粒包含5-70wt%的TiC；且其中所述包层用材料包括金属和/或合金。本发明还提供制备基材上的覆盖层的方法，所述覆盖层包含碳化钛，所述方法包括：(a)获得根据权利要求13的组合物；和(b)通过等离子转移弧焊或喷/熔沉积将所述组合物施加至基材以形成覆盖层。本发明还提供包含碳化钛颗粒的覆盖层，其中所述覆盖层通过以下步骤制备：(a)获得根据权利要求13的组合物；和(b)通过等离子转移弧焊或喷/熔沉积将所述组合物施加至基材以形成覆盖层。本发明还提供包含碳化钛颗粒的覆盖层，其中所述覆盖层通过将权利要求13的组合物通过等离子转移弧焊或喷/熔沉积施加至基材以形成基材上的覆盖层来制备，其中所述覆盖层包含-60+325筛目大小的TiC颗粒，且其中TiC颗粒均匀地分布在覆盖层中。组合物优选包含致密化的TiC颗粒，更优选等离子致密化的TiC颗粒。优选地，所述TiC颗粒具有-100+230筛目大小。优选地，所述组合物具有-60+325筛目大小，更优选具有100+230筛目大小。优选地，所述非TiC颗粒包括合金，所述合金包含镍或铁。优选地，所述非TiC颗粒包括包括非金属。包层用材料优选包括镍金属或包含镍的合金。优选的镍合金包层用材料包括铬和/或铝。优选地，所述施加包括等离子转移弧焊。优选地，所述覆盖层包含均匀分布的TiC。附图简述图1是可用于本发明中的TiC粉末的SEM显微照片，放大200x。参考线是100μm。图2是包含32wt%的TiC和68wt%的Ni自熔合金的材料的OLM显微照片，放大15x。参考线是1000μm。图3是根据实施例1沉积的包含TiC颗粒的覆盖层的截面照片。图4是根据实施例2沉积的包含TiC颗粒的覆盖层的截面照片。图5是根据实施例3沉积的包含TiC颗粒和合金（30/70重量比）的覆盖层的截面照片。图6是根据实施例3沉积的包含TiC颗粒和合金（50/50重量比）的覆盖层的截面照片。图7是根据实施例3沉积的包含TiC颗粒和合金（70/30重量比）的覆盖层的截面照片。图8是根据实施例4沉积的包含镍包层TiC颗粒的覆盖层的截面照片。图9是根据实施例5沉积的包含合金包层TiC颗粒的覆盖层的截面照片。图10是根据实施例6沉积的包含合金包层TiC颗粒的覆盖层的截面照片。发明详述已经令人惊讶地发现，碳化钛的漂浮趋势可通过控制碳化钛颗粒的密度和形态来控制。碳化钛的圆化（平滑）致密化颗粒倾向于在新鲜沉积的（未固化的）层中下沉。另一方面，看起来致密化的碳化钛的角形颗粒倾向于漂浮或足够缓慢地下沉以随着覆盖层硬化而固定到位。已经预料不到地发现通过使用圆化和角形颗粒的组合，可相对于彼此平衡这些趋势，由此获得TiC颗粒，优选粗TiC颗粒在硬涂层中比之前可能的显著更为均一的分布。本发明提供了用包含碳化钛的粉末组合物来涂覆基材的方法。碳化钛优选包含圆化的颗粒，且更优选还包含角形的颗粒。除了碳化钛之外，所述组合物还可包含其它组分，例如金属、合金、非金属和/或其它碳化物。涂覆方法优选为气体等离子（例如等离子转移弧）或喷/熔沉积。TiC在商业上易于以若干微米的小粒度形式获得。这样的颗粒可附聚，例如通过制备TiC颗粒和有机粘合剂的浆料，将浆料注入喷雾干燥室中，并用压缩气粉化（atomizing）来进行。收集通过粘合剂粘在一起的TiC颗粒的球形附聚物并可将其烧结以去除粘合剂和增加附聚物的强度。可获得附聚和烧结的其它方法或上述方法的变体，包括本领域技术人员已知的方法。尽管烧结增加TiC附聚物的强度，经烧结的产品趋于多孔，这可导致经烧结的附聚物在熔池中漂浮。因此，优选对附聚物进行加工以除去孔，由此使得颗粒更为致密。可使用任何致密化方法。优选的方法包括等离子致密化。在等离子致密化中，将附聚物注入感应等离子体（inductionplasma），在其中它们熔融或部分熔融，并然后再固化成从完全致密和球形颗粒到部分熔融或未熔融的具有球形或角形形态的颗粒的颗粒混合物。可例如使用由TeknaAdvancedMaterialsLtd.生产的设备来进行感应等离子致密化。据信可通过致密化的其它方法，例如通过用于制造球形铸造碳化物的方法，包括本领域技术人员常规使用的方法来实现类似的结果。合适的包含致密圆化颗粒的市售产品包括TEKMATTIC-150和TIC-125(TeknaAdvancedMaterials)。除了减少漂浮之外，致密TiC颗粒具有多个其它预料不到的优点。这些优点在PTA或喷/熔沉积中尤为显著。致密TiC颗粒具有更好的颗粒机械性质，例如带来硬面的更好耐磨性的内聚强度。更高的密度导致TiC和基体合金（例如Ni合金的密度通常为约8-9g/cm3，取决于合金化元素）之间更小的密度差。更为规则的颗粒形状导致更低的拖曳力并因此导致覆盖层中更好的粒度分布。以下谈论的尺寸（例如至少45μm）内的致密TiC颗粒对于它们的有利的硬度贡献而言是尤其优选的。TiC的理论堆积密度是4.93g/cm3。本发明的组合物和方法中的致密TiC颗粒优选具有至少4g/cm3、4.2g/cm3、4.4g/cm3、4.6g/cm3、4.8g/cm3或4.9g/cm3的堆积密度（包括任何剩余的孔）。任何来源的角形碳化钛颗粒均可接受。制备角形TiC颗粒的一种方式公开于美国专利第4,615,734号中。角形颗粒也可使用等离子焊炬来制造和/或致密化，例如可从TeknaPlasmaSystems,Inc.获得，其优选在惰性气氛中致密化。角形颗粒也可通过其它方法制造，例如通过压碎较大的TiC颗粒。圆化与角形TiC颗粒的比率可根据任何特定应用的要求而变化，且可由本领域技术人员确定。一般情况下，圆化与角形TiC的比率可为100:0、95:5、75:25或50:50，全部比率均以重量计。通过这些值的任何组合形成的范围也是优选的。合适的市售产品包括TEKMATTIC-150和TIC-125(TeknaAdvancedMaterials)。可使用任何TiC颗粒尺寸。然而，如果TiC颗粒过小，这可导致硬涂层施加过程中的进料问题。较小的颗粒也可能不提供足够的耐磨性。另一方面，过大的颗粒可能不能通过等离子枪合适地加工。TiC颗粒优选具有合适的尺寸以能够使用PTA或喷/熔方法施加。所述颗粒优选大于或为约38μm、45μm、54μm或64μm。所述颗粒优选小于或为约250μm、210μm、177μm、149μm、125μm、105μm、88μm或74μm。也优选由这些值形成的全部范围，例如44-63μm、37-88μm等。当TiC颗粒组合物包含部分或全部在所需尺寸范围之外的颗粒时，可对组合物加以改性以达到目标尺寸范围。可使用若干调整尺寸（sizing）方法中的任一种来获得目标尺寸范围，且该方法可由本领域技术人员确定。一些调整尺寸的方法也可用于确认粒度分布。优选的方法包括使用筛网，所述筛网可为标准化或非标准化的筛网。标准化的筛网是优选的，且为本领域技术人员公知的。例如，325筛网允许44μm颗粒通过，且270筛网允许53μm颗粒通过。因此，-270+325筛目组合物包含45-53μm的颗粒。一些标准化的筛目大小包括60(250μm)、70(210μm)、80(177μm)、100(149μm)、120(125μm)、140(105μm)、170(88μm)、200(74μm)、230(63μm)、270(53μm)、325(44μm)和400(37μm)。通过筛目大小、优选标准筛目大小的组合形成的全部粒度范围是合适的。筛目大小可以描述意义使用，即不考虑组合物的粒度分布实际上如何获得。例如，通过任何方法获得的47-52μm的粒度分布将满足-270+325分布和-230+325分布。用于本发明一些优选的筛目大小和/或粒度包括-60+325，更优选-80+270，还更优选-100+230。可使用圆化TiC颗粒和角形TiC颗粒的尺寸范围的任何组合。优选圆化和角形TiC颗粒两者满足相同的尺寸范围。除了TiC之外，所述粉末组合物还可包含一种或多种非TiC组分，即除TiC之外的组分，例如金属、合金或非金属，例如以单独的粉末形式，或以TiC颗粒的包层用材料形式。可使用这些组分的任何比例，且可通过本领域技术人员针对特定应用使用本公开作为向导确定该比例。优选地，TiC占粉末组合物的至少5wt%、10wt%、15wt%、20wt%或25wt%。优选地，TiC占粉末组合物的至多70wt%、60wt%、50wt%、40wt%或30wt%。在粉末组合物中也可包含金属和/或合金，例如以单独的粉末形式，或以TiC颗粒的包层用材料形式。一些优选的金属包括铁、镍、钴、铜和/或铝。一些优选的合金包括铁、镍、钴、铜和/或铝的合金；更优选铁、镍和/或钴的合金；还更优选镍和/或铁的合金。如果铁、镍或铜是合金化元素，它们的含量优选为合金的至多50wt%和/或至少5wt%、10wt%或15wt%。也可任选使用铬，且当使用时，优选占合金的至多50wt%、40wt%或30wt%，和/或合金的至少5wt%、10wt%或15wt%，也可任选使用铝，且当使用时，优选占合金的至多20wt%。在合金中可包含的其他金属包括钼、铌、钒、锰和/或钛，各自为合金的至多10wt%。合金也可包含非金属组分。例如，合金可包含碳（优选小于1wt%）、硅（优选小于10wt%，更优选小于5wt%）、硼（优选小于10wt%，更优选小于5wt%）和/或磷（优选小于10wt%，更优选小于5wt%）。所使用的特定合金取决于应用，且可由本领域技术人员确定。镍-铬合金、不锈钢和碳钢是优选的。一些优选的镍-铬合金包括市售的粉末，例如METCOCLAD,AMDRY和METCO(均可获自OerlikonMetco)。一些合适的不锈钢包括300系列（奥氏体铬-镍钢），例如Type304和Type316；和400系列(铁素体和马氏体铬钢)，例如Type410、Type420和Type430。一些合适的碳钢包括具有至多0.3%C(例如AISI1008、1010、1015、1018、1020、1022、1025)的低碳钢，具有0.3-0.6%C(例如AISI1030、1040、1050、1060)的中碳钢；和具有0.6-0.95%C(例如AISI1080、1095)的高碳钢，其全部可从多个来源商购可得。当使用时，金属、合金和非金属可占粉末组合物的任意量。非TiC组分的量和类型可由本领域技术人员针对各应用来确定。一般来说，粉末组合物的非TiC部分优选占粉末组合物的至少50wt%、60wt%或65wt%，和/或粉末组合物的至多95wt%、85wt%或75wt%。合金粉末可具有任何允许与TiC粉末和覆盖层施加结合的粒度分布。为了易于加工和处理，通常优选合金粉末具有与TiC粉末相同的粒度分布，例如，与TiC粉末一样，对于合金粉末而言合适的粒度分布包括-60+325，更优选-80+270，还更优选-100+230筛目大小。当对碳化钛颗粒包层时，优选用金属或合金对它们进行包层。正如本领域中充分理解的，“包层”是指将材料（例如金属或合金）施加至另一材料（例如TiC颗粒）的表面以形成层。“包层”也可指待施加的材料，或指施加的层。可使用任何金属或合金用于包层，优选使用当将组合物施加至基材时产生合适的覆盖层，优选具有均匀分布的TiC的覆盖层的金属或合金。优选的包层用材料包括镍和镍合金。当使用经包层的TiC颗粒时，可通过任何方法来对TiC颗粒包层，且该方法可由本领域技术人员确定。一种这样的方法使用Sherritt湿法冶金法。当用合金来对TiC颗粒包层时，可以直接以合金形式施加包层，或可分阶段施加合金包层，例如施加第一金属包层（例如镍），随后使第一金属包层与另一材料（例如铬和/或铝）合金化。合金化过程可通过任何方法来完成，例如包埋渗法。包埋渗包括将粗的经包层粉末与合金化金属的细粉末共混，并在还原气氛下以通常高于900℃对共混物进行热处理，直到合金化元素扩散到包层用材料中并变得均匀分布。还常见的是添加活化剂，例如卤化物，优选氯化物，例如NH4Cl，以增加合金化金属转移到复合粉末的包层中的速率。这样的过程在例如美国专利3,914,507中描述，通过引用将其全部内容并入本文。实施例实施例1将-125+45微米(-120+325筛目)颗粒范围内的等离子致密化的TiC（重量比例圆化：角形为约70:30）与65wt%的-100+200筛目尺寸范围内的METCOCLAD625粉末(OerlikonMetco)共混在一起。METCOCLAD625粉末(OerlikonMetco)是具有标称化学（nominalchemistry）Ni21Cr9Mo4Nb的镍基粉末。该简单的机械混合物被PTA（等离子转移弧）沉积到低碳钢基材上。沉积设备是具有EXCALIBUR焊炬的STARWELD400A，且沉积参数是：2l/minAr中心气流，2l/minAr粉末气流，12l/minAr/H2保护气流，电压29V，电流145A，43g/min进料速率，振荡宽度22mm，每个面的停留时间0.2s，振荡速度1100mm/min，横移速度（traversespeed）60mm/min，阴极和电极1/8”。覆盖层的截面示于图3中。根据ASTMG65测试覆盖层的耐磨性，并与工具钢D2标准和工业PTA标准PLASMADUR51322(WC+40wt%NiCrBSi)比较。结果示于表1中。表1材料重量损失（g）实施例10.027D2工具钢0.304PLASMADUR513220.029也对这些覆盖层中的两个在腐蚀-磨蚀测试仪上在以下测试条件下进行测试：3.5%NaCl，35wt%砂装载，温度27℃，24小时。结果示于表2中。表2材料磨蚀-腐蚀（mg/cm2/h）磨蚀（mg/cm2/h）实施例10.01660.0199PlasmaDur513220.04140.0132实施例2：将-125+45微米(-120+325筛目)颗粒范围内的等离子致密化的TiC（重量比例圆化：角形为约70:30）与70wt%的-140+325筛目尺寸范围内的AMDRY805粉末(OerlikonMetco)共混在一起。AMDRY805粉末(OerlikonMetco)是具有标称化学Fe29Cr18Ni6P6Si0.2RE的铁基钎焊粉末。该简单的机械混合物被PTA（等离子转移弧）沉积到低碳钢基材上。沉积设备是具有EXCALIBUR焊炬的STARWELD400A，且沉积参数是：2l/minAr中心气流，2l/minAr粉末气流，12l/minAr保护气流，电压27V，电流120A，25g/min进料速率，振荡宽度18mm，每个面的停留时间0.2s，振荡速度800mm/min，横移速度50mm/min，阴极1/8”和电极3/16”。覆盖层的截面示于图4中。该覆盖层具有均匀的碳化物分布和良好的结合。本文所示的细节仅是举例而言且出于说明性地讨论本发明的实施方案的目的，且呈现这些细节是为了提供对本发明的原理和概念方面被认为是最为有用和容易理解的描述。就这点而言，不试图比对于基本理解本发明所需要的更为详细地显示本发明的结构详情，说明书结合附图使得本领域技术人员对本发明的若干种形式如何可在实践中实施得以明确。实施例3将-150+45微米(-100+325筛目)颗粒范围内的等离子致密化的TiC（重量比例圆化：角形为约90:10）与总计65wt%的以30/70、50/50和70/30的比率的Metcoclad316L-Si粉末和Fe29Cr17.5Ni6.5Si6P粉末合金共混在一起。Metcoclad316L-Si粉末是添加了Si的不锈钢316L基粉末。这些共混物被PTA（等离子转移弧）沉积到低碳钢基材上。沉积设备是具有EXCALIBUR焊炬的STARWELD400A，且沉积参数是：对于30/70比率，2l/minAr/H2中心气流，2l/minAr粉末气流，16l/minAr保护气流，电压30V，电流140A，25g/min进料速率，振荡宽度26mm，每个面的停留时间0.2s，振荡速度1200mm/min，横移速度45mm/min，阴极3/16”，喷嘴1/8”；对于50/50比率，3l/minAr/H2中心气流，2l/minAr粉末气流，16l/minAr保护气流，电压30V，电流140A，39g/min进料速率，振荡宽度26mm，每个面的停留时间0.2s，振荡速度1000mm/min，横移速度50mm/min，阴极3/16”，喷嘴1/8”；和对于70/30比率，3l/minAr/H2中心气流，2l/minAr粉末气流，16l/minAr保护气流，电压30V，电流120A，40g/min进料速率，振荡宽度26mm，每个面的停留时间0.2s，振荡速度1000mm/min，横移速度50mm/min，阴极3/16”，喷嘴1/8”。对于30/70、50/50和70/30比率的覆盖层的截面分别示于图5、图6和图7中。根据ASTMG65测试覆盖层的耐磨性，并与工业标准Plasmadur51322(WC+40wt%NiCrBSi)进行比较。结果示于表3中。表3材料MC316L/Fe29Cr17.5Ni6.5Si6P重量损失（g）实施例330/700.0547实施例350/500.0506实施例370/300.0444Plasmadur51322N/A0.0217还测试覆盖层以测量特征例如硬度、微硬度和基体中的Cr含量。结果示于表4中。表4材料MC316L/Fe29Cr17.5Ni6.5Si6P硬度HRC微硬度HV0.1粉末基体中的平均Cr含量覆盖面基体中的平均Cr含量[wt%]实施例330/7052.33902519.3实施例350/5048.33872315.3实施例370/3042.33762114.4Plasmadur51322N/A58.449674还在腐蚀-磨蚀测试仪上在以下测试条件下对覆盖层进行测试：3.5%NaCl，35wt%砂装载，温度27℃，24小时。结果示于表5中。表5材料MC316L/Fe29Cr17.5Ni6.5Si6P磨蚀-腐蚀(mg/cm2/h)磨蚀(mg/cm2/h)实施例330/700.01100.0055实施例350/500.01500.0049实施例370/300.02510.0085Plasmadur51322N/A0.03780.0077实施例4：将-150+45微米(-100+325筛目)颗粒范围内的等离子致密化的TiC（重量比例圆化：角形为约80:20）悬浮在高压釜中并使用本领域技术人员已知的Sherritt湿法冶金法沉积基本上覆盖TiC颗粒表面的镍包层的层。Ni包层占组合物的65wt%。该复合粉末被PTA（等离子转移弧）沉积在低碳钢基材上。沉积设备是具有EXCALIBUR焊炬的STARWELD400A，且沉积参数是：2.5l/minAr/H2中心气流，2l/minAr粉末气流，14l/minAr保护气流，电流120A，23.5g/min进料速率，振荡宽度26mm，每个面的停留时间0.1s，振荡速度800mm/min，横移速度30mm/min，阴极3/16”，喷嘴1/8”。覆盖层的界面示于图8中。实施例5：将Ni包层TiC粉末（例如来自实施例4）与Cr通过包埋渗合金化以获得Ni/Cr比率为80/20wt%的NiCr包层。该合金化的复合粉末被PTA（等离子转移弧）沉积在低碳钢基材上。沉积设备是具有EXCALIBUR焊炬的STARWELD400A，且沉积参数是：2.5l/minAr中心气流，2l/minAr粉末气流，16l/minAr保护气流，电流100A，电压35V，23.5g/min进料速率，振荡宽度26mm，每个面的停留时间0.1s，振荡速度800mm/min，横移速度30mm/min，阴极3/16”，喷嘴1/8”。覆盖层的界面示于图9中。实施例6将NiCr包层TiC粉末（例如来自实施例5）与Al通过包埋渗进一步合金化以获得Ni/Cr/Al比率为73.5/17.8/8.7wt%的NiCrAl包层。该合金化的复合粉末被PTA（等离子转移弧）沉积在低碳钢基材上。沉积设备是具有EXCALIBUR焊炬的STARWELD400A，且沉积参数是：1.5l/minAr中心气流，2l/minAr粉末气流，12l/minAr保护气流，电流150A，电压30V，25g/min进料速率，振荡宽度26mm，每个面的停留时间0.1s，振荡速度800mm/min，横移速度30mm/min，阴极3/16”，喷嘴1/8”。覆盖层的界面示于图10中。前述实施例仅为说明提供，且不解释为对本发明的限制。尽管已经参照示例性实施方案描述了本发明，应理解本文使用的词语是描述和举例说明的词语，而非限制的词语。可在目前所陈述的及所修改的所附权利要求的范围内，在其方面不背离本发明的范围和精神的情况下做出改变。尽管本文已经参照特定的手段、材料和实施方案来描述了本发明，本发明不旨在限于本文公开的细节；相反，本发明延伸至全部功能上等同的结构、方法和用途，例如在目前所陈述的及所修改的所附权利要求的范围内。当前第1页1 2 3