RU2016117128A

RU2016117128A - Спеченный напыляемый порошок на основе карбида молибдена

Info

Publication number: RU2016117128A
Application number: RU2016117128A
Authority: RU
Inventors: Бенно ГРИС
Original assignee: Х.К. Штарк Гмбх
Priority date: 2013-10-02
Filing date: 2014-10-01
Publication date: 2017-11-10
Also published as: US9919358B2; WO2015049309A1; US20160243616A1; TW201536451A; EP3052670A1; CA2925066A1; BR112016006803A2; RU2016117128A3; ZA201602071B; JP2016540883A; DE102013220040A1

Claims

1. Спеченный напыляемый порошок, содержащий

a) от 5 до 50% масс. металлической матрицы, в пересчете на общую массу напыляемого порошка, причем металлическая матрица содержит от 0 до 20% масс. молибдена, в пересчете на общую массу металлической матрицы;

b) от 50 до 95% масс. высокопрочных материалов, в пересчете на общую массу напыляемого порошка, содержащих или состоящих из по меньшей мере 70% масс. карбида молибдена в пересчете на общую массу высокопрочных материалов, причем средний диаметр карбида молибдена в спеченном напыляемом порошке, определенный согласно ASTM Е112, составляет <10 мкм, и

c) при необходимости модифицирующие износостойкость оксиды.

2. Напыляемый порошок по п. 1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит бор в количестве максимум 1,4% масс., предпочтительно от 0,001 до 1,0% масс., в пересчете на общую массу металлической матрицы.

3. Напыляемый порошок по п. 1 или 2, отличающийся тем, что он дополнительно содержит кремний в количестве максимум 2,4% масс., предпочтительно от 0,001 до 2,0% масс., в пересчете на общую массу металлической матрицы.

4. Напыляемый порошок по п. 1, отличающийся тем, что карбид молибдена представляет собой МоС и/или Mo₂C, предпочтительно Мо₂С.

5. Напыляемый порошок по п. 1, отличающийся тем, что средний диаметр частиц карбида молибдена в спеченном напыляемом порошке, определенный согласно ASTM Е112, составляет менее 10 мкм, предпочтительно от 0,5 до 6,0 мкм, в частности от 1,0 до 4,0 мкм.

6. Напыляемый порошок по п. 1, отличающийся тем, что высокопрочный материал содержит другие карбиды, преимущественно карбиды, выбранные из группы, состоящей из карбида вольфрама, карбида хрома и карбида бора, а также карбидов металлов побочных подгрупп 4, 5 и 6 групп периодической системы элементов.

7. Напыляемый порошок по п. 1, отличающийся тем, что напыляемый порошок является агломерированным и спеченным.

8. Напыляемый порошок по п. 1, отличающийся тем, что металлическая матрица содержит по меньшей мере 60% масс., предпочтительно от 70 до 90% масс. металла, выбранного из группы, состоящей из железа, кобальта и никеля, в пересчете на общую массу металлической матрицы.

9. Напыляемый порошок по п. 1, отличающийся тем, что количество агентов, снижающих удлинение при разрыве, и элементов, повышающих прочность, составляет менее 40% масс., предпочтительно от 5 до 20% масс., в пересчете на общую массу металлической матрицы.

10. Напыляемый порошок по п. 9, отличающийся тем, что агенты, снижающие удлинение при разрыве, и элементы, повышающие прочность, выбраны из группы, состоящей из молибдена, вольфрама, бора, кремния, хрома, ниобия и марганца, а также их смесей.

11. Напыляемый порошок по п. 1, отличающийся тем, что металлическая матрица содержит никель в количестве от 50% масс. до 95% масс., предпочтительно от 60% масс. до 85% масс., соответственно в пересчете на общую массу металлической матрицы.

12. Напыляемый порошок по п. 1, отличающийся тем, что металлическая матрица содержит кобальт в количестве от 10% масс. до 90% масс., предпочтительно от 20% масс. до 90% масс., в частности от 50% масс. до 90% масс., соответственно в пересчете на общую массу металлической матрицы.

13. Напыляемый порошок по п. 1, отличающийся тем, что металлическая матрица содержит железо в количестве от 10% масс. до 90% масс., предпочтительно от 10% масс. до 60% масс., в частности от 20% масс. до 50% масс., соответственно в пересчете на общую массу металлической матрицы.

14. Напыляемый порошок по п. 1, отличающийся тем, что металлическая матрица содержит молибден в количестве от 2% масс. до 15% масс., предпочтительно от 5% масс. до 10% масс., соответственно в пересчете на общую массу металлической матрицы.

15. Напыляемый порошок по п. 1, отличающийся тем, что он содержит модифицирующие износостойкость оксиды в количестве до 10% масс., предпочтительно от 1 до 8% масс. в пересчете на общую массу напыляемого порошка.

16. Применение напыляемого порошка по одному из пп. 1-15 для нанесения покрытий на поверхности.

17. Применение по п. 16, отличающееся тем, что нанесение покрытий на поверхности осуществляют посредством способа термического напыления.

18. Применение по п. 17, отличающееся тем, что термический способ напыления выбран из группы, состоящей из газопламенного напыления, плазменного напыления, высокоскоростного газовоздушного (HVAF) напыления и высокоскоростного газопламенного (HVOF) напыления.

19. Применение напыляемого порошка по одному из пп. 1-15 для нанесения покрытий на конструктивные элементы, особенно на движущиеся, в частности вращающиеся конструктивные элементы, предпочтительно выбранные из группы, состоящей из лопастей вентилятора, лопаток компрессора, гидравлических поршневых штоков, деталей ходовой части и направляющих реек.

20. Применение напыляемого порошка по одному из пп. 1-15 для нанесения покрытий на компоненты летательных аппаратов.

21. Способ получения напыляемого порошка по пп. 1-15, включающий стадии:

а) предоставление смеси, содержащей

i) высокопрочные материалы, содержащие карбид молибдена или состоящие из карбида молибдена, причем средний диаметр частиц карбида молибдена, определенный согласно ASTM В330, составляет менее 10 мкм, и

ii) один или несколько порошков матричного металла, причем порошок/порошки матричного металла содержит(-ат) от 0 до 20% масс. молибдена, в пересчете на общую массу порошка/порошков матричного металла; и

iii) при необходимости модифицирующие износостойкость оксиды, причем доля оксидов составляет от 0 до 10% масс., соответственно в пересчете на общую массу напыляемого порошка; и

b) спекание смеси с получением спеченного порошка.

22. Способ по п. 21, отличающийся тем, что предоставление смеси осуществляют при помощи дисперсии, в которой находятся компоненты i), ii) и iii).

23. Способ по п. 21, отличающийся тем, что между стадиями а) и b) осуществляют стадию агломерирования.

24. Способ по п. 23, отличающийся тем, что к смеси со стадии а) перед стадией агломерирования добавляют временное органическое связующее вещество.

25. Способ по п. 21, отличающийся тем, что спекание смеси осуществляют при температурах от 800°C до 1500°C, преимущественно от 900°C до 1300°C.

26. Способ по п. 21, отличающийся тем, что спекание смеси осуществляют в не окислительных условиях, предпочтительно в присутствии водорода и/или инертного газа и/или в разряженной атмосфере.

27. Способ по п. 21, отличающийся тем, что процесс включает дополнительную стадию сортировки, которую осуществляют после спекания и/или при необходимости после агломерирования.

28. Способ по одному из пп. 21-27, отличающийся тем, что в качестве порошка матричного металла применяют порошок сплава.

29. Способ получения конструктивного элемента с нанесенным покрытием, включающий нанесение покрытия посредством термического напыления напыляемого порошка по одному из пп. 1-15.

30. Конструктивный элемент с нанесенным покрытием, полученный способом по п. 29.