于熔 点，形成熔融相和脆性碳化物网状结构的不合希望的条纹的风险越高。因此，在HIP期间 炉中的温度应该尽可能地低。然而，在低温下扩散过程减缓并且材料将含有残余孔隙度并 且粒子之间的冶金结合变弱。因此，该温度优选比钴基合金的熔点低100-200°C，例如为 900-1150°C，或1000-1150°C。将经过填充的模具在加热腔中在预定压力和预定温度下保 持预定时段。在HIP期间在粉末粒子之间发生的扩散过程具时间依赖性，因此优选较长时 间。然而，过长时间可导致过量WC溶解。优选地，所述成型体应该被ΗΙΡ0. 5-3小时、优选 1-2小时、最优选1小时的时段。
[0059] 在HIP期间，钴基合金粉末的粒子塑性变形并且通过各种扩散过程彼此冶金结 合，并且形成钨粒子，因此形成扩散结合的钴基合金粒子和碳化钨粒子的致密的粘结组分。 在冶金结合中，金属表面与不含缺陷例如氧化物、内含物（inclusion)或其它污染物的界 面无隙（flawlessly)结合在一起。
[0060] 在HIP之后，从固结的组件剥离所述成型体。可选地，所述成型体可留在组件上。
[0061] 实施例
[0062] 在下文中，将参考具体实施例进一步描述本发明。
[0063] 实施例1
[0064] 进行第一对比测试以检验由本发明方法制造的组件的耐磨性。
[0065] 由本发明的粉末混合物制备测试样品。这种测试样品被命名为IN1。
[0066] 为了比较，制备用于已知耐磨MMC材料的两种对比测试样品粉末混合物。这些被 命名为COMl COM2。
[0067] 相应的测试样品具有下列组成和粒子尺寸：
[0068] INl含有30体积％ WC粉末和70体积％的钴基合金粉末，所述钴基合金具有如下 组成：27重量％ Cr、14重量％ W、0重量％ Mo、9重量％ Fe和3. 3% C，和余量的Co。所述WC 粉末具有100-200 μ m的平均尺寸并且所述钴基合金具有45-95 μ m的平均尺寸。
[0069] COM 1含有30体积％ WC粉末和70体积％的APM 2311型钢的粉末。所述WC粉末 具有100-200 μ m的平均尺寸并且所述钢粉末具有45-95 μ m的平均尺寸。
[0070] COM 2含有30体积％ WC粉末和70体积％的与AISI M3:2类似的APM 2723型钢 的粉末。所述WC粉末具有100-200 μ m的平均尺寸并且所述钢粉末具有45-95 μ m的平均 尺寸。
[0071] 将各个混合物的粉末在V型共混机中混合成均匀共混物。其后向由钢板制造的模 具中填充各个粉末混合物将其并放置在通常称为热等静压腔（HIP腔）的可加热压力腔中。
[0072] 用氩气将加热腔加压至过量500巴的等静压力。将所述腔室加热至比样品的各个 金属相的熔点低约200°C的温度并在所述温度下保持3小时。
[0073] 在样品HIP期间，金属基质材料的粒子塑性变形并且通过各种扩散过程彼此冶金 结合，并且形成WC粒子，因此形成致密的粘结制品。在冶金结合中，金属表面与不含缺陷例 如氧化物、内含物或其它污染物的界面无隙结合在一起。
[0074] 在HIP后，从样品剥离模具并且对样品进行磨耗测试和侵蚀测试。
[0075] 首先对样品进行标准化"干砂橡胶轮测试"以测定抗磨耗磨损性。在干砂橡胶轮 测试之前和之后将样品称重，并且借助于每个样品的密度测定每个样品的体积损失作为磨 耗的量度。每个样品的体积损失（mm 3)示于下表1的第2栏中。
[0076] 其次，通过"浆料喷射碰撞侵蚀测试"测定每个样品的耐侵蚀性。通过用水和砂的 浆料喷射样品来进行这项测试。将浆料喷射通过具有4mm直径的管并且选择水流速和水 中的砂量以使得砂粒子以40m/s的速度撞击表面并且使得每分钟950克的砂撞击样品的表 面。在30°碰撞角和90°碰撞角下进行测试。
[0077] 如上文所述的，测定每个样品的体积损失（mm3)。每个样品的体积损失示于表1中 第3栏（30°碰撞角）和第4栏（90°碰撞角）。
[0078]
【主权项】
1. 一种制造耐磨组件的方法，其包括以下步骤： -提供限定所述组件的至少一部分的模具； -提供包含碳化钨第一粉末和钴基合金第二粉末的粉末混合物，其中所述粉末混合物 包含30-70体积％的所述碳化钨第一粉末和70-30体积％的所述钴基合金第二粉末，并且 所述钴基合金第二粉末包含20-35重量％ Cr、0-20重量％ W、0-15重量％ Mo、0-10重量％ Fe、0. 05-4重量％ C，和余量的Co ;其中，W和Mo的量满足要求4〈W+M〇〈20 ; _用所述粉末混合物填充所述模具； -使所述模具在预定温度、预定等静压力下经受热等静压（HIP)且持续预定时间以使 得所述粉末混合物的粒子彼此冶金结合。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中： 所述钴基合金包含20-35重量％ Cr、0-20重量％ W、0-15重量％ Mo、0-10重量％ Fe、 0.5-4重量％ C，和余量的Co。
3. 根据权利要求1所述的方法，其中所述钴基合金包含27-31重量％ Cr、13-16重量％ W、〇重量％ Mo、0-10重量％ Fe、3. 2-3. 5重量％ C，和余量的Co。
4. 根据权利要求1或2所述的方法，其中所述钴基合金包含14-16重量％ W。
5. 根据权利要求1所述的方法，其中所述钴基合金包含27重量％ Cr、14重量％ W、0重 量％ Mo、9重量％ Fe、3. 3重量％ C，和余量的Co。
6. 根据权利要求1所述的方法，其中所述钴基合金包含：27-31重量％ Cr、13-16重 量％ Mo、0重量％ W、0-10重量％ Fe、3. 2-3. 5重量％ C，和余量的Co。
7. 根据权利要求1至6中的任一项所述的方法，其中，W和Mo的量满足要求5〈W+M〇〈20。
8. 根据权利要求1所述的方法，其中所述钴基合金包含：26-30重量％ Cr、4-8重量％ M〇、0-8重量％ W、〇-l. 7重量％ C，和余量的Co。
9. 根据权利要求8所述的方法，其中所述钴基合金包含：26-29重量％ Cr、4. 5-6重 量％ Mo、0. 25-0. 35重量％ C，和余量的Co。
10. 根据权利要求8和9所述的方法，其中W和Mo的量满足要求4〈W+Mo〈16。
11. 根据权利要求1至10中的任一项所述的方法，其中所述预定温度比所述钴基合金 的熔点低70-200°C，优选低100_150°C，并且其中所述预定等静压力>500巴、优选900-1200 巴。
12. 根据权利要求1至11中的任一项所述的方法，其中所述预定时间是1-5小时、优选 1-3小时。
12. -种通过根据权利要求1至13中的任一项所述的方法获得的耐磨组件，其中所述 组件的至少一部分具有各向同性微观结构并包含分散在钴基合金基质中的尺寸为1-4 y m 的碳化物。
14. 根据权利要求13所述的耐磨组件，其中整个组件具有各向同性微观结构并包含分 散在钴基合金基质中的尺寸为1-4 y m的碳化物。
15. 根据权利要求13所述的耐磨组件，其中所述组件包含具有各向同性微观结构并包 含分散在钴基合金基质中的尺寸为1-4 ym的碳化物的覆层。
【专利摘要】一种制造耐磨组件的方法，其包括以下步骤：提供限定所述组件的至少一部分的模具；提供包含碳化钨第一粉末和钴基合金第二粉末的粉末混合物，其中所述粉末混合物包含30-70体积％的所述碳化钨第一粉末和70-30体积％的所述钴基合金第二粉末，并且所述钴基合金第二粉末包含20-35重量％Cr、0-20重量％W、0-15重量％Mo、0-10重量％Fe、0.05-4重量％C，和余量的Co；其中，W和Mo的量满足要求4<W+Mo<20；用所述粉末混合物填充所述模具；使所述模具在预定温度、预定等静压力下经受热等静压(HIP)且持续预定时间以使得所述粉末混合物的粒子彼此冶金结合。
【IPC分类】C22C32-00, C22C29-08, C22C1-05, C22C29-06
【公开号】CN104619869
【申请号】CN201380047279
【发明人】托马斯·贝格隆德
【申请人】山特维克知识产权股份有限公司
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2013年9月11日
【公告号】EP2895634A1, US20150247219, WO2014041027A1