Термический распылительный порошок для систем скольжения, находящихся под большой нагрузкой - RU2015135453A
Код документа: RU2015135453A
Формула
1. Способ изготовления содержащего нитрид хрома распылительного порошка, включающий в себя следующие этапы:
a) изготовление или подготовку порошка из сплава, включающего в себя
i) по меньшей мере 10 вес.% хрома и
ii) по меньшей мере 10 вес.% одного или нескольких других элементов (элемента) (А), выбранных из подгрупп IIIA - IIВ Периодической системы элементов, а также В, Si, Ti, Ga, С, Ge, Р и S,
b) нитрование порошка в присутствии азота с образованием CrN и/или Cr2N.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что нитрование осуществляют при парциальном давление азота более 1 бар.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что нитрование осуществляют при парциальном давлении азота выше 6 бар, предпочтительно в пределах от 7 до 100 бар, более предпочтительно от 8 до 50 бар и в частности от 9 до 20 бар.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что нитрование осуществляют в содержащей азот газовой атмосфере, которая содержит менее чем 1 об.%, предпочтительно менее чем 0,5 об.%, в частности менее чем 0,05 об.% кислорода, в каждом случае относительно всей газовой атмосферы.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что нитрование осуществляют в содержащей азот газовой атмосфере, которая содержит более 80 об.%, предпочтительно более 90 об.%, в частности более 98 об.% азота, в каждом случае относительно всей газовой атмосферы.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что элемент (элементы) (А) выбирают из основного сплава на основе кобальта, или никеля, или железа, причем основной сплав при необходимости содержит один или несколько компонентов, выбранных из группы, которая состоит из Si, Mo, Ti, Та, Nb, V, S, С, P, Al, В, Y, W, Cu, Zn и Mn.
7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что нитрование осуществляют при температуре выше 1000°С, предпочтительно между 1050°С и 1500°С, более предпочтительно между 1100°С и 1350°С и в частности между 1100°С и 1250°С.
8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что нитрование осуществляют на протяжении периода времени по меньшей мере в 1 час, предпочтительно по меньшей мере 2 часа, более предпочтительно по меньшей мере 2,5 часа и в частности между 3 и 48 часами.
9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что хром присутствует в количестве от 30 до 95 вес.%, предпочтительно от 40 до 90 вес.%, в частности от 45 до 75 вес.%, в каждом случае относительно общей массы порошка из сплавов.
10. Способ по п. 1, отличающийся тем, что элемент (элементы) (А) присутствует (присутствуют) в количестве от 15 до 70 вес.%, предпочтительно от 20 до 60 вес.%, а в частности от 25 до 55 вес.%, в каждом случае относительно общей массы порошка из сплавов.
11. Способ по п. 1, отличающийся тем, что порошок из сплава включает в себя один или несколько элементов, выбранных из группы, состоящей из Si, V, Mo, Ti, Та, Nb, Al, В, Y, W и Mn, в количестве до 20 вес.%, предпочтительно от 0,1 до 15 вес.%, в частности от 0,2 до 10 вес.%, особенно от 0,5 до 5 вес.%, в каждом случае относительно всего порошка из сплавов.
12. Способ по одному из пп. 1-11, отличающийся тем, что изготовление или подготовку порошка сплава осуществляют посредством изготовления расплава, включающего в себя
i) по меньшей мере 10 вес.% хрома и
ii) по меньшей мере 10 вес.% одного или нескольких других элементов (А), выбранных из подгрупп IIIA-IIВ Периодической системы элементов, а также В, Si, Ti, Ga, С, Ge, Р и S,
и последующего распыления изготовленного таким образом расплава с образованием порошка из сплава.
13. Способ по п. 12, отличающийся тем, что распыление проводят с помощью струи газа или воды.
14. Способ по п. 13, отличающийся тем, что газ струи, по существу, включает в себя защитные газы, предпочтительно, по существу, азот или аргон.
15. Способ по п. 12, отличающийся тем, что расплав обладает температурой, которая на 20-250°С выше температуры плавления сплава.
16. Способ по п. 12, отличающийся тем, что компоненты сплава, из которых изготавливают расплав или порошок из сплава, по меньшей мере частично представлены в виде элементов или ферросплавов.
17. Способ по п. 12, отличающийся тем, что мостики спекания между образовавшимися при распылении частицами порошка, возможно, образовавшиеся при нитровании, после нитрования преимущественно разрушаются.
18. Содержащий нитрид хрома распылительный порошок, получаемый по одному из пп. 1-17.
19. Содержащий нитрид хрома распылительный порошок по п. 18, отличающийся тем, что порошок в качестве твердых веществ содержит CrN и/или Cr2N.
20. Содержащий нитрид хрома распылительный порошок по п. 18, отличающийся тем, что он содержит экскреты нитрида хрома со средним диаметром от 0,1 до 20 мкм, предпочтительно от 0,2 до 10 мкм, в частности от 0,4 до 6 мкм.
21. Содержащий нитрид хрома распылительный порошок по п. 18, отличающийся тем, что он содержит CrN в количестве по меньшей мере 70 вес.%, предпочтительно по меньшей мере 75 вес.%, более предпочтительно по меньшей мере 78 вес.% и в частности по меньшей мере 80 вес.%, в каждом случае относительно общей массы нитрида хрома в спеченном распылительном порошке.
22. Содержащий нитрид хрома распылительный порошок по п. 18, отличающийся тем, что он, по существу, не содержит карбидов и боридов.
23. Содержащий нитрид хрома распылительный порошок по п. 18, отличающийся тем, что он содержит гомогенно распределенные экскреты нитрида хрома.
24. Содержащий нитрид хрома распылительный порошок по п. 18, отличающийся тем, что он окружен покровным слоем из нитридов хрома, который предпочтительно имеет среднюю толщину от 1 до 8 мкм.
25. Содержащий нитрид хрома распылительный порошок по п. 18, отличающийся тем, что он содержит от 50 до 80 вес.%, предпочтительно от 55 до 75 вес.% нитридов хрома, причем данные о массе отнесены к общей массе порошка.
26. Содержащий нитрид хрома распылительный порошок по одному или нескольким из пп. 18-25, отличающийся тем, что порошок содержит до 1 вес.% бора и/или серы.
27. Смесь распылительных порошков, содержащая d) распылительный порошок по одному из пп.-26.
28. Способ изготовления детали с покрытием на поверхности путем нанесения на деталь покрытия методом термического напыления распылительного порошка по одному из пп. 8-26 или смеси распылительных порошков согласно п. 27.
29. Способ по п. 28, отличающийся тем, что термическое напыление представляет собой высокоскоростное напыление в пламени или плазменное напыление.
30. Деталь с покрытием, получаемая согласно способу по п. 28 или 29.
31. Применение распылительного порошка по одному из пп. 18-26 или смеси распылительных порошков согласно п.27 для нанесения покрытия на поверхности деталей, в частности поршневых колец или компонентов в двигателях внутреннего сгорания, поршневых компрессорах или поршневых машинах или других деталей, несущих нагрузку трением.
32. Применение по п. 30, отличающееся тем, что нанесение покрытия на поверхность методом термического напыления осуществляют посредством высокоскоростного напыления в пламени или плазменного напыления.
