BR102012010984A2 - pà de liga de revestimento de alta dureza - Google Patents
pà de liga de revestimento de alta dureza Download PDFInfo
- Publication number
- BR102012010984A2 BR102012010984A2 BRBR102012010984-0A BR102012010984A BR102012010984A2 BR 102012010984 A2 BR102012010984 A2 BR 102012010984A2 BR 102012010984 A BR102012010984 A BR 102012010984A BR 102012010984 A2 BR102012010984 A2 BR 102012010984A2
- Authority
- BR
- Brazil
- Prior art keywords
- mass
- alloy
- sym
- alloy powder
- content
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C1/00—Making non-ferrous alloys
- C22C1/04—Making non-ferrous alloys by powder metallurgy
- C22C1/0433—Nickel- or cobalt-based alloys
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D2251/00—Treating composite or clad material
- C21D2251/04—Welded or brazed overlays
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
Pà DE LIGA DE REVESTIMENTO DE ALTA DUREZA A presente invenção se refere-se a um pó de liga de revestimento de alta dureza , contedno : 0,5 <sym>C<243>3,0<sym> em massa, 0,5<243>Si<243>5,0<sym> em massa, 10,0<243>Cr<243>30,0<sym> em massa, e 16,0<sym>Mo<243>40.0<sym>em massa, com o saldo sendo Co e as inevitáveis impurezas, em que a quantidade total de Mo e Cr satisfaz 40,0<243>Mo+Cr<243>70,0% em massa. O pó de liga revestimento de alta dureza conforme a presente invenção pode também conter pelo menos um elemento selecionado do grupo consistindo em: Ca<243>0,03<sym>em massa, P<243>0,03<sym> em massa, Ni<243>5,0<sym> em massa e Fe <243>5,0<sym> em massa. O pó de liga de revestimento de alta dureza conforme a presente invenção pode ser empregado para soldagem com passes de enchimento de uma parte de face de uma válvula usada em vários motores de combustão interna, motores de automóveis, turbinas de vapor , trocadores de calor , fornos de aquecimento, etc.
Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "PÓ DE LIGA DE REVESTIMENTO DE ALTA DUREZA".
Campo da Invenção
A presente invenção se refere a um pó de liga de revestimento 5 de alta dureza. Mais especificamente, a presente invenção se refere a um pó de liga de revestimento de alta dureza empregado para soldagem com passes de enchimento de uma face de uma válvula usada em vários motores de combustão interna, motores de automóveis, turbinas de vapor, trocadores de calor, fornos de aquecimento, etc.
Antecedentes da Invenção
A soldagem com passes de enchimento indica um método de soldagem de um metal em um material de superfície base. A soldagem com passes de enchimento é executada para transmitir características tais como resistência ao desgaste e resistência à corrosão à superfície do material ba15 se. Por exemplo, a parte da face de uma válvula de motor é repetidamente colocada em contato com uma base de válvula e assim precisa ter alta resistência ao desgaste. Por outro lado, um material tendo alta resistência ao desgaste é geralmente pobre em tenacidade, e isto torna difícil a produção de toda a válvula usando-se tal material tendo alta resistência ao desgaste. 20 Por essa razão, foi feito uso de um material tendo alta tenacidade para a válvula de motor e construir um material tendo alta resistência ao desgaste na parte de face da válvula.
Vários métodos foram conhecidos como método de soldagem com passes de enchimento, mas em usos que necessitem automação do 25 processo, por exemplo, um método de soldagem de pó de plasma ou um método de soldagem de pó a laser usando, cada um, um pó de liga como metal preenchedor foi geralmente empregado. Também, vários materiais foram usados para a liga de revestimento de acordo com o propósito, mas no caso de aplicação de uma cobertura com o propósito de transmitir resis30 tência ao desgaste, ligas à base de Co tais como liga Co-Cr-W (por exemplo, STELLITE (marca registrada) #6) e liga Co-Cr-Mo-Si (por exemplo, TRIBALOY (marca registrada) 400) foram usadas como ligas de revestimento. Em relação a tal liga à base de Co para soldagem com passes de enchimento, várias propostas foram feitas até agora.
Por exemplo, o Documento de Patente 1 descreve um pó de liga à base de Co para pó de revestimento, tendo uma forma esférica e tendo uma quantidade de oxigênio de 0,01 a 0,50% em peso e uma quantidade de nitrogênio de 0,30% em peso ou menos.
O documento acima descreve que se ajustando a quantidade de oxigênio para 0,01% em peso ou mais e a quantidade de nitrogênio para
0,30% em peso ou menos, um orifício de sopro na cobertura de metal pode ser eliminado.
O Documento de Patente 2 descreve um pó para soldagem com passes de enchimento de uma válvula de motor, contendo à base de % em peso, C: de 2 a 2,5%, Si: de 0,6 a 1,5%, Ni: de 20 a 25%, Cr: de 22 a 30%, W: de 10 a 15%, Al: de 0,0005 a 0,05%, B: de 0,0001 a 0,05%, e O: de 0,005 a 0,05%, com o saldo sendo Co e as inevitáveis impurezas.
O documento acima descreve que quando os teores de C, Cr e W são aumentados até certos valores, o mesmo efeito que o efeito de carburação é manifestado mesmo quando é usada soldagem protegida por gás inativo.
O Documento de Patente 3 descreve uma tampa de câmara de
subcombustão para um motor a diesel, que é feito de uma liga à base de Co resistente ao calor contendo, em termos de % em peso, Cr: de 20,0 a 30,0%, W e/ou Mo: de 3,0 a 16,0%, Si: de 0,5 a 1,5%, Mn: de 0,01 a 0,5%, e C: de
0,1 a 1,5% com o saldo sendo Co e as inevitáveis impurezas, embora esse não seja um pó de liga para soldagem com passes de enchimento.
O documento acima descreve que otimizando-se a composição da liga, a resistência à oxidação e a resistência ao choque térmico a alta temperatura são melhoradas.
O Documento de Patente 4 descreve uma liga de revestimento à base de cobalto contendo, em termos de razão de peso, Cr: de 10 a 40%, Mo: de mais de 10% a 30%, W: de 1 a 20%, Si: de 0,5 a 5,0%, C: de 0,05 a 3,0%, O: de 0,01 a 0,1%, Al: de 0,001 a 0,12%, Fe: 30% ou menos, Ni: 20% ou menos, e Mn: 3% ou menos, com o saldo sendo Co e as inevitáveis impurezas (desde que a quantidade de Co seja de 30 a 70% em peso).
O documento acima descreve que:
(1) aumentando-se a quantidade de Fe, a tenacidade é aumentada e ao mesmo tempo a resistência ao desgaste e a agressão oponente
são melhoradas,
(2) adicionando-se Al e controlando-se o teor de O, o efeito de revestimento é melhorado e, ao mesmo tempo, a geração de um orifício de sopro na área revestida pode ser suprimida, e
(3) incorporando-se também B, a intrusão externa do O pode ser
evitada, o efeito de revestimento é melhorado e, ao mesmo tempo, a forma de grânulo é aumentada.
Além disso, o Documento de Patente 5 descreve uma ponta de serra ("saw tip") composta de uma liga 1,5C-29Cr-8,5Mo-Co, uma liga 2,5C33Cr-18Mo-Co, ou uma liga 2,2C-32Cr-1,3W-18M0-Co.
O documento acima descreve que quando uma parte ou o total de W em uma liga Co-Cr-W for substituído por Mo, a formação de um carboneto é acelerada e uma alta resistência á corrosão em um ambiente ácido é transmitida.
Algumas vezes é necessário que as ligas de revestimento te
nham uma pluralidade de características conforme o propósito. Por exemplo, no caso de aplicar-se um revestimento à parte da face de uma válvula de motor, não apenas a resistência ao desgaste, mas também a ductilidade até certo ponto é necessária à liga de revestimento. Isto é porque quando a duc25 tilidade da liga de revestimento é baixa, fraturas são prontamente geradas durante o revestimento e a produtividade é reduzida.
Pelas ligas à base de Co descritas acima, a liga Co-Cr-W tem alta ductilidade e boa sensibilidade à fratura na soldagem, porque a fase de endurecimento é um carboneto à base de Cr. Entretanto, a liga Co-Cr-W tem o problema de que a resistência ao desgaste é relativamente baixa e o volume de desgaste durante o uso é grande.
Por outro lado, a liga Co-Cr-Mo-Si é excelente em resistência ao desgaste, porque a fase de endurecimento é uma fase Laves (Co3Mo2Si). Entretanto, a liga Co-Cr-Mo-Si tem um problema de que a ductilidade é baixa e a fratura é prontamente gerada durante o revestimento.
Também, quando um certo elemento (por exemplo, W) é adicionado excessivamente à liga {a base de Co para soldagem com passes de enchimento, isto pode provocar redução da ductilidade do pó de liga ou redução n capacidade de fluxo da liga fundida.
Além disso, não foi proposto nenhum caso em que a liga de revestimento é dotada tanto de sensibilidade à fratura igual a ou maior que aquela da liga Co-Cr-W quanto de resistência ao desgaste igual a ou maior que aquela da liga Co-Cr-Mo-Si.
Documento de Patente 1: JP-A-62-033090 (o termo JP-A significa "unexamined published Japanese patent application)
Documento de Patente 2: JP-A-02-092495 Documento de Patente 3: JP-A-07-126782
Documento de Patente 4: JP-A-05-084592 Documento de Patente 5: JP-A-2001 -123238 Sumário da Invenção
O problema a ser resolvido pela presente invenção é fornecer um pó de liga de revestimento de alta dureza dotado tanto de sensibilidade à fratura na soldagem igual a ou maior que a da liga Co-Cr-W quanto de resistência ao desgaste igual a ou maior que a da liga Co-Cr-Mo-Si.
Um outro problema a ser resolvido pela presente invenção é fornecer um pó de liga de revestimento de alta dureza capaz de suprimir a redução na ductilidade do pó de liga e a redução CNA capacidade de fluxo da liga fundida.
Para resolver os problemas acima mencionados, a presente invenção fornece os seguintes itens:
1. Um pó de liga de revestimento de alta dureza, compreendendo: 0,5 < C < 3,0% em massa
0,5 < Si < 5,0% em massa
10,0 < Cr < 30,0% em massa, e 16.0 < Mo < 40,0% em massa,
com o saldo sendo Co e as inevitáveis impurezas, onde a quantidade total de Mo e Cr satisfaz
40.0 < Mo+Cr < 70,0% em massa
2. O pó de liga de revestimento de alta dureza conforme reivin
dicada no item 1 acima, também compreendendo pelo menos um elemento selecionado do grupo consistindo de:
Ca < 0,03% m massa, e P < 0,03% em massa 3. O pó de liga de revestimento de alta dureza conforme reivin
dicado no item 1 ou 2 acima, também compreendendo pelo menos um elemento selecionado do grupo consistindo de:
Ni < 5,0% em massa, e Fe < 5,0% em massa O pó de liga de revestimento de alta dureza conforme a presente
invenção apresenta resistência ao desgaste igual a ou maior que aquela da liga Co-Cr-Mo-Si e sensibilidade à fratura na solda igual a ou maior que aquela da liga Co-Cr-W. Isto é considerado porque:
(1) adicionando-se uma quantidade predeterminada de C a uma liga Co-Cr-Mo-Si, tanto uma fase Laves quanto um carboneto à base de Cr
são precipitados na matriz,
(2) otimizando-se a quantidade de Cr+Mo, a produção da fase de endurecimento pode ser mantida em uma faixa predeterminada,
(3) Controlando-se a quantidade de Si, a precipitação da fase Laves pode ser controlada e em seguida a quantidade dissolvida de Mo na
matriz pode ser controlada, e
(4) Mo é também dissolvido no carboneto à base de Cr e, em seguida, comparado com a liga convencional Co-Cr-Mo-Si não contendo C, a quantidade dissolvida de Mo na matriz é reduzida.
Além disso, uma vez que o pó de liga de revestimento de alta
dureza de acordo com a presente invenção não contém substancialmente W, a redução na ductilidade do pó de liga e a redução na capacidade de fluxo da liga fundida podem ser suprimidas.
Melhor forma de execução da Invenção
Uma modalidade da presente invenção está descrita em detalhes abaixo.
1. Pó de liga de revestimento de alta dureza
1.1. Principais elementos constituintes
O pó de liga de revestimento de alta dureza conforme a presente invenção contém os elementos a seguir, com o saldo sendo Co e as inevitáveis impurezas. Os tipos de elementos adicionados, a suas faixas elementares e as razões das limitações são como segue;
(1) 0,5 < C < 3,0% em massa
C é um elemento necessário para formar um carboneto como uma fase de endurecimento pela aglutinação com Cr e aumentando assim a resistência ao desgaste. Para obter tal efeito, o teor de C deve ser maior que 0,5% em massa.
Por outro lado, se o teor de C for excessivo, a produção de carbonetos se torna excessiva, e a tenacidade da liga é reduzida. Por essa razão, o teor de C deve ser 3,0% em massa ou menos. O teor de C é preferivelmente 2,0% em massa ou menos.
(2) 0,5 < Si < 5,0% em massa
Si é um elemento importante para formar uma fase Laves (Co3Mo2Si) como fase dura e assim aumentar a resistência ao desgaste. Para obter tal efeito, o teor de Si deve ser 0,5% em massa ou mais. O teor de Si é preferivelmente 1,0% em massa ou mais.
Por outro lado, se o teor de Si for excessivo, a produção de fase
Laves se torna excessiva, a ductilidade da liga é reduzida. Por essa razão, o teor de Si deve ser 5,0% em massa ou menos. O teor de Si é preferivelmente 2,5% em massa ou menos.
(3) 10,0 < Cr < 30,0% em massa Cr é um elemento necessário para formar um carboneto de Cr e
assim aumentar a resistência ao desgaste. O Cr também é essencial para garantir a resistência contra a oxidação a alta temperatura e a corrosão da liga. Para se obter tais efeitos, o teor de Cr deve ser 30,0% em massa ou menos.
(4) 16,0 < Mo < 40,0% em massa
Mo é um elemento importante para a formação de uma fase Laves (Co3Mo2Si) como uma fase endurecedora e assim aumentar a resistência ao desgaste. Para obter tal efeito, o teor de Mo deve ser maior que 16,0% em massa. O teor de Mo é preferivelmente 25,0% em massa ou mais.
Por outro lado, se o teor de Mo for excessivo, a produção de fase Laves se torna excessiva, e a ductilidade da liga é reduzida. Por essa razão, o teor de Mo deve ser 40,0% em massa ou menos. O teor de Mo é preferivelmente 35,0% em massa ou menos.
1.2 Elementossubconstituintes
O pó de liga de revestimento de alta dureza conforme a presente invenção pode também conter um ou dois ou mais dos elementos subconstituintes a seguir, em adição aos elementos constituintes principais descritos acima. Os tipos de elementos adicionados, as suas faixas elementares e as razões para limitação são como segue.
1.2.1. Elementodesoxidante
(5) Ca < 0,03% em massa (6) P < 0,03% em massa
Tanto Ca quanto P são elementos que têm uma ação desoxidante durante o Iingotamento do lingote de liga e, portanto podem ser adicionados, se desejado. Entretanto, se os teores desses elementos forem excessivos, a ductilidade é reduzida. Por essa razão, cada um dos teores de Ca e P deve ser 0,m03% em massa ou menos.
1.2.2. Elemento para melhorar da capacidade de fluxo da liga
fundida
(7) Ni < 5,0% em massa
Ni tem uma ação de aumentar a ductilidade do pó de liga e a capacidade de fluxo da liga fundida e, portanto, pode ser adicionado, se desejado. Também o Ni é um elemento que tem a possibilidade de ser inevitavelmente misturado em uma quantidade de cerca de 1,0% em massa ou menos durante a produção de um pó de liga. Para aumentar a ductilidade e a capacidade de fluxo da liga fundida, o teor de Ni é preferivelmente 0,1% em massa ou mais.
Por outro lado, se o teor de Ni for excessivo, a ductilidade do pó de liga é reduzida. Por essa razão, o teor de Ni deve ser 5,0% em massa ou menos. O teor de Ni é preferivelmente 3,5% em massa ou menos.
(8) Fe < 5,0% em massa
Fe tem uma ação de aglutinar com o O para formar um óxido, aumentando assim a Iubricidade do pó de liga e ao mesmo tempo aumen10 tando a capacidade de fluxo da liga fundida, e portanto pode ser adicionado, se desejado. Também o Fe é um elemento que tem a possibilidade de ser inevitavelmente misturado em uma quantidade de cerca de 1,0% em massa durante a produção do pó de liga.
Por outro lado, se o teor de Fe for excessivo, não apenas a ductilidade do pó de liga mas também a resistência ao desgaste são reduzidas. Por essa razão, o teor de Fe deve ser 5,0% em massa,
1,3 Impurezas inevitáveis
As impurezas inevitáveis a seguir são elementos tendo a possibilidade de ser misturado acidentalmente em uma grande quantidade a partir de matérias-primas durante a produção de um pó. Se essas impurezas forem misturadas excessivamente, um pó desejado não é obtido, e portanto os seus teores devem ser controlados como segue.
(9) Mn < 1,0% em massa
Mn tem uma ação desoxidante. Mas se o teor de Mn excede 1,0% em massa, a capacidade de fluxo se torna pior e a capacidade de soldagem é reduzida. Por essa razão, teor de Mn deve ser 1,0% em massa ou menos.
(10) Cu < 1,0% em massa
Cu tem a ação de aumentar a aderência de uma película de óxido da liga a uma alta temperatura e assim aumentar a resistência à oxidação, mas se o teor de Cu exceder 1,0% em massa, a ductilidade da liga é deteriorada. Por essa razão, o teor de Cu deve ser 1,0% em massa ou menos.
(11) S < 0,03% em massa
S tem a ação de formar um sulfeto e aumentar a Iubricidade do pó de liga, mas se o teor de S exceder 0,03% em massa, a ductilidade do pó de liga é reduzida. Por essa razão, o teor de S deve ser 0,03% em massa ou menos.
(12) W < 1,0% em massa
W tem a ação de formar um carboneto juntamente com Cr e aumentar a resistência ao desgaste do pó de liga, mas se o teor de W for 1,0% em massa ou mais, a ductilidade do pó de liga é reduzida e ao mesmo tempo a capacidade de fluxo se torna pior. Por essa razão, o teor de W deve ser menor que 1,0% em massa.
(13) O < 0,1% em massa
O tem a ação de formar um óxido e aumentar a Iubricidade do pó de liga, mas se o teor de O exceder 0,1% em massa, a ductilidade do pó de liga é reduzida. Por essa razão o teor de O deve ser 0,1% em massa ou menos.
(14) N < 0,1% em massa
N tem a ação de formar um nitreto e aumentar a resistência ao desgaste do pó de liga, mas se o teor de N exceder 0,1% em massa, a ductilidade do pó de liga é reduzida. Por essa razão o teor de N deve ser 0,1% em massa ou menos.
1.4. Componente de equilíbrio: Mo + Cr
No pó de liga de revestimento de alta dureza o pó, conforme a presente invenção, em adição à necessidade de que as quantidades dos elementos constituintes estejam nas faixas descritas acima, a quantidade total de Mo e Cr (teor de Mo+Cr) deve estar na faixa a seguir.
Isto é, Mo e Cr são elementos capazes de formar uma fase Laves e um carboneto de Cr, respectivamente. Se a quantidade de Mo+Cr for pequena a produção da fase de endurecimento é diminuída e a resistência ao desgaste do pó de liga é reduzida. Por essa razão, a quantidade de Mo+Cr deve ser 40,0% em massa ou mais. Por outro lado, se a quantidade de Mo+Cr for excessiva, a produção da fase de endurecimento se torna excessiva e a ductilidade da liga é reduzida. Por essa razão, a quantidade de Mo+Cr deve ser 70,0% em massa ou menos. A quantidade de Mo+Cr é preferivelmente 60,0% em massa ou menos.
2. Método de produção de pó de liga de revestimento de alta dureza
O pó de liga de revestimento de alta dureza conforme a presente invenção pode ser produzido por:
(1) matérias-primas fundidas misturadas para dar uma composi
ção predeterminada, e
(2) pulverização da liga fundida em um gás ou um líquido.
3. Ação do pó de liga de revestimento de alta dureza
O pó de liga de revestimento de alta dureza de acordo com a presente invenção apresenta resistência ao desgaste igual a ou maior que aquela da liga Co-Cr-Mo-Si e a sensibilidade à fratura na soldagem igual a ou maior que aquela da liga Co-Cr-W. Isto é considerado porque:
(1) adicionando-se uma quantidade predeterminada de C à liga Co-Cr-Mo-Si, tanto a fase Laves quanto o carboneto à base de Cr são preci
pitados na matriz,
(2) otimizando-se a quantidade de Mo+Cr, a produção da fase de endurecimento pode ser mantida em uma faixa predeterminada,
(3) controlando-se a quantidade de Si, a precipitação da fase Laves pode ser controlada e em seguida a quantidade dissolvida de Mo na
matriz pode ser controlada, e
(4) Mo é também dissolvido no carboneto à base de Cr e, em seguida, comparado com a liga Co-Cr-Mo-Si não contendo C, a quantidade dissolvida de Mo na matriz é reduzida.
Além disso, uma vez que o pó de liga de revestimento de alta dureza de acordo com a a presente invenção não contém substancialmente W, a redução na ductilidade do pó de liga e a redução na capacidade de fluxo da liga fundida pode ser suprimido. Exemplos
Exemplos 1 a 13 e Exemplos Comparativos 1 a 11
1. Produção de amostras
Um pó de liga tendo tal composição mostrada na Tabela 1 foi 5 produzido pela pulverização em um gás. O tamanho de partícula do pó foi 80/+350 mesh. A superfície de um material de chapa SUH 35 (15 mm (espessura) x 70 mm (largura) x 150 mm (comprimento)) foi endurecida pela soldagem de cada pó de liga sob as condições a seguir. Também, a parte da face de uma válvula (100 válvulas) feitas de SUH 35 foi revestida pela sol10 dagem de cada pó de liga.
Condições de endurecimento (uma camada de enchimento ("build-up"))
Valor da corrente: 105 A Quantidade de fornecimento de pó: 12 g/min Velocidade de soldagem: 50 mm/min
Quantidade de espessura de passe ("weaving"'): 1 mm Taxa de fluxo de ar:
Gás plasma: 1 L/min Gás protetor: 12 L/min gás de pó: 2,5L/min Tabela 1 Composição (% em massa) C Si Cr Mo Co Mo+Cr outros elementos elementos impurezas adicionados Exemplo 1 0,52 2,58 22,1 27,5 saldo 49,6 Exemplo 2 0,93 2,11 22,0 26,3 saldo 48,3 Exemplo 3 1,43 1,66 22,7 25,1 saldo 47,8 Exemplo 4 1,82 1,24 21,7 23,7 saldo 45,4 Exemplo 5 2,36 0,92 20,3 24,8 saldo 45.1 Exemplo 6 2,73 0,58 23,6 25,6 saldo 49,2 Ni: 3,1% Mn: 0,7% Exemplo 7 1,91 1,18 11,2 29,1 saldo 40,3 Cu: 0,8% S: 0,018% Exemplo 8 1,83 1,02 28,9 23,2 saldo 52,1 Ca:0,012% P: 0,025% Exemplo 9 1,88 1,34 29,2 16,4 saldo 45,6 W: 0,7% Exemplo 10 1,92 1,12 20,3 37,1 saldo 57,4 O: 0,08% Exemplo 11 1,93 1,27 28,1 37,3 saldo 65,4 Fe: 2,6% N: 0,07% Exemplo 12 1,23 3,26 21,9 30,8 saldo 52,7 Exemplo 13 1,18 4,31 20,9 33,2 saldo 54,1 Ex. Comp. 1 Composição (% em massa) C Si Cr Mo Co Mo+Cr outros elementos elementos impurezas adicionados _ 2,74 8,1 29,3 saldo 37,4 Ex. Comp. 2 1,21 1,07 28,6 _ saldo 28,6 W: 4,5% Ex. Comp. 3 0,27 1,62 23,9 24,7 saldo 48,6 Ex. Comp. 4 3,42 1,75 27,1 24,1 saldo 51,2 Ex. Comp. 5 1,53 0,31 25,4 23,5 saldo 48,9 Ex. Comp. 6 1,49 5,78 26.,3 26,3 saldo 52,6 Ex. Comp. 7 1,63 1,32 8,4 38,5 saldo 46,9 Ex. Comp. 8 1,82 1,23 36,9 14,2 saldo 51,1 Ex. Comp. 9 1,76 1,19 37,3 7,9 saldo 45,2 Ex. Comp. 10 1,53 1,45 11,9 47,9 saldo 59,8 Ex. Comp. 11 1,39 1,48 18,6 16,3 saldo 34,9 2. Método de teste
2.1 DurezaVickers
O material chapa soldado com passes de enchimento foi cortado aproximadamente perpendicularmente ao cordão da solda. A dureza Vickers no centro da seção transversal da camada de enchimento ("build-up") foi medida em 7 pontos pela aplicação de um peso de 1 kgf (9,8 N). Foi calculado o valor médio de 5 pontos excluindo o valor máximo e o valor mínimo.
2.2 Teste de tração
Um espécime em que um espaçamento de marca a marca foi 10 composto de apenas uma camada de enchimento ("build-up") foi cortado do material chapa soldado com passes de enchimento. A dimensão do espaçamento marca a marca foi 2 mm (espessura) x 4 mm (largura) x 10 mm (comprimento), Usando-se esse espécime, foi executado o teste de tração a 600°C, e foi medido o valor do estiramento após a quebra.
2.3 Observação das fraturas após a soldagem
A aparência da parte revestida da válvula foi observada e foi examinada a presença ou ausência de fratura. O resultado foi classificado como "A" quando a fratura não foi observada, classificada como "B" quando o número de fraturas foi menor que 5, e classificado como "C" quando o número de fraturas foi 5 ou mais.
2.4 Perda por abrasão após o Teste de Desgaste Unitário
O teste de desgaste unitário foi executado sob as condições a seguir. Foi medida a perda por abrasão da superfície após o teste, onde a válvula e a base da válvula foram dispostas. O resultado foi classificado como "A" quando a perda por abrasão foi menor que 15 μιτι, e classificado como "B" quando a perda por abrasão foi 15 μηι ou mais.
Tempo de teste: 10 h Combustível: GLP
Número de contatos: 3.000 contatos/minuto Impulsão da válvula: eixo de manivela
Número de rotações da válvula: 10 rotações por minuto 3. Resultados
Os resultados estão mostrados na Tabela 2. Os resultados da Tabela 2 revelam o seguinte:
(1) No Exemplo Comparativo 1 tendo uma composição correspondente a TRIBALOY (marca registrada) 400, a dureza é alta, mas o esti
ramento é baixo e muitas fraturas são observadas após a soldagem;
(2) No Exemplo Comparativo 2 tendo uma composição correspondente ao STELLITE (marca registrada) #6, o estiramento é alto e as fraturas após a soldagem não são observadas, mas a dureza é baixa e as per
das por abrasão são grandes.
(3) No Exemplo Comparativo 3 onde o teor de C é pequeno, as fraturas após a soldagem não são observadas, mas a perda por abrasão é grande. Por outro lado, no Exemplo Comparativo 4 onde o teor de C é excessivo, a perda por abrasão é pequena, mas são observadas muitas fratu
ras após a soldagem.
(4) No exemplo Comparativo 5 onde o teor de Si é pequeno, fraturas após a soldagem não são observadas, mas a perda por abrasão é grande. Por outro lado, no Exemplo Comparativo 6 onde o teor de Si é excessivo, a perda por abrasão é pequena, mas são observadas muitas fratu
ras após a soldagem.
(5) No Exemplo Comparativo 7 onde o teor de Mo é grande e o teor de Cr é pequeno, a perda por abrasão é pequena, mas são observadas muitas fraturas após a soldagem. Por outro lado, nos Exemplos Comparativos 8 e 9 onde o teor de Mo é pequeno e o teor de Cr é excessivo, não são
observadas fraturas após a soldagem, mas a perda por abrasão é grande.
(6) No Exemplo Comparativo 11 onde a quantidade de Mo+Cr é pequena, não são observadas fraturas após a soldagem, mas a perda por abrasão é grande.
(7) Em todos os Exemplos 1 a 13 onde cada componente é oti
mizado e a quantidade de Mo+Cr é também otimizada, as fraturas após a
soldagem são reduzidas e as perdas por abrasão também são pequenas.
(8) Nos Exemplos 5 e 6 onde o teor de C excede 2,0% em massa, as fraturas após a soldagem são levemente observadas. Em relação a isso, quando o teor de C é ajustado para ser de mais de 0,5% em massa a 2,0% em massa enquanto se mantém os outros componentes nos mesmos teores, as fraturas após a soldagem podem ser eliminadas enquanto se mantém a perda por abrasão no mesmo nível.
(9) Nos Exemplos 12 e 13 onde o teor de Si excede grandemente 2,5% em massa, são levemente observadas fraturas após a soldagem. Em relação a isso, quando o teor de Si é ajustado para ser de 1,0 a 2,5% em massa enquanto se mantém os outros componentes nos mesmos teores, as
fraturas após a soldagem podem ser eliminadas enquanto se mantém as perdas por abrasão no mesmo nível;
(10) No Exemplo 9 onde o teor de Mo é 16,4% em massa, a dureza Vickers é levemente baixa. Também nos Exemplos 10 e 11 onde o teor de Mo excede 35% em massa, as fraturas após a soldagem são levemente
observadas. Em relação a isso, quando o teor de Mo é ajustado para ser de 25 a 35% em massa enquanto se mantém os outros componentes nos mesmos teores, a dureza Vickers pode ser aumentada ou as fraturas após a soldagem podem ser eliminadas enquanto se mantém as perdas por abrasão no mesmo nível.
(11) É visto do Exemplo 6, 7 e 9 a 11, mesmo quando Mn, Cu,
ou similar é levemente misturado como uma impureza, as características predeterminadas podem ser mantidas.
Tabela 2
Dureza Estiramento Fraturas após a Perdas por abrasão Vickers (%) soldagem após o teste real da máquina Exemplo 1 513 4,1 A A Exemplo 2 532 4,3 A A Exemplo 3 549 3,8 A A Exemplo 4 622 4,0 A A Exemplo 5 639 3,4 B A Exemplo 6 652 3,2 B A Exemplo 7 649 2,9 A A Exemplo 8 587 3,8 A A Exemplo 9 Dureza Estiramento Fraturas após a Perdas por abrasão Vickers (%) soldagem após o teste real da 571 4,6 A máquina A Exemplo 10 623 3,3 B A Exemplo 11 658 2,7 B A Exemplo 12 682 2,4 B A Exemplo 12 695 2,1 B A Ex. Com p. 1 638 0,0 C A Ex. Comp.2 418 4,9 A B Ex. Comp.3 422 4,2 A B Ex. Comp.4 681 0,0 C A Ex. Comp.5 418 3,7 A B Ex. Comp.6 673 0,0 C A Ex. Comp.7 685 0,0 C A Ex. Comp.8 462 2,9 A B Ex. Comp.9 438 4,5 A B Ex. Comp.10 674 0,0 C A Ex. Comp.11 421 3,2 A B Embora a invenção tenha sido descrita em detalhes e em relação a uma sua modalidade específica, ficará aparente para uma pessoa perita na técnica que várias mudanças e modificações podem nela ser feitas sem sair do seu espírito e escopo.
O pedido é baseado no Pedido de Patenten Japonêsn0 2011 104318 registrado em 9 de maio de 2011, cujo teor completo está sendo aqui incorporado como referência.
O pó de liga de revestimento de ala dureza conforme a presente invenção pode ser empregado para soldagem com passes de enchimento de uma parte de face de uma válvula usada em vários motores de combustão interna motores de automóveis, turbinas de vapor, trocadores de calor, fornos de aquecimento, etc.
Claims (3)
1. Pó de liga de revestimento de alta dureza, compreendendo: 0,5 < C < 3,0% em massa 0,5 < Si < 5,0% em massa 10,0 ≤ Cr ≤30,0% em massa 16.0 ≤ Mo ≤40,0% em massa com o saldo sendo Co e as inevitáveis impurezas em que as quantidades totais de Cr e Mo satisfazem 40.0≤ Mo+Cr ≤ 70,0% em massa
2. Pó de liga de revestimento de alta dureza de acordo com a reivindicação 1, também compreendendo pelo menos um elemento selecionado do grupo consistindo em: Ca ≤0,03% em massa, P ≤0,03% em massa
3. Pó de liga de revestimento de alta dureza de acordo com a reivindicação 1 ou 2, também compreendendo pelo menos um elemento selecionado do grupo consistindo em: Ni ≤ 5,0% em massa, e Fe ≤ 5,0% em massa.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011-104318 | 2011-05-09 | ||
| JP2011104318A JP5742447B2 (ja) | 2011-05-09 | 2011-05-09 | 高硬度肉盛合金粉末 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| BR102012010984A2 true BR102012010984A2 (pt) | 2013-06-18 |
| BR102012010984B1 BR102012010984B1 (pt) | 2023-01-17 |
Family
ID=47070641
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| BR102012010984-0A BR102012010984B1 (pt) | 2011-05-09 | 2012-05-09 | Pó de liga para revestimento de alta dureza |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9365913B2 (pt) |
| JP (1) | JP5742447B2 (pt) |
| CN (1) | CN102773627A (pt) |
| BR (1) | BR102012010984B1 (pt) |
| DE (1) | DE102012009125B4 (pt) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2015068227A1 (ja) * | 2013-11-06 | 2017-03-09 | 川崎重工業株式会社 | タービン翼およびその製造方法 |
| KR101477636B1 (ko) * | 2014-06-26 | 2014-12-30 | 주식회사 동화엔텍 | 쉘앤튜브 열교환기의 튜브시트와 튜브의 접합방법 및 쉘앤튜브 열교환기 |
| DE102015213706A1 (de) * | 2015-07-21 | 2017-01-26 | Mahle International Gmbh | Tribologisches System, umfassend einen Ventilsitzring und ein Ventil |
| JP2018039037A (ja) * | 2016-09-08 | 2018-03-15 | トヨタ自動車株式会社 | エンジンバルブ用コバルト基盛金合金およびエンジン |
| CN107414336A (zh) * | 2017-08-19 | 2017-12-01 | 安徽鼎恒再制造产业技术研究院有限公司 | 高温腐蚀介质中的闸阀堆焊用连铸铸棒及其焊接工艺 |
| US11353117B1 (en) | 2020-01-17 | 2022-06-07 | Vulcan Industrial Holdings, LLC | Valve seat insert system and method |
| US11421680B1 (en) | 2020-06-30 | 2022-08-23 | Vulcan Industrial Holdings, LLC | Packing bore wear sleeve retainer system |
| US11421679B1 (en) | 2020-06-30 | 2022-08-23 | Vulcan Industrial Holdings, LLC | Packing assembly with threaded sleeve for interaction with an installation tool |
| US11384756B1 (en) | 2020-08-19 | 2022-07-12 | Vulcan Industrial Holdings, LLC | Composite valve seat system and method |
| USD980876S1 (en) | 2020-08-21 | 2023-03-14 | Vulcan Industrial Holdings, LLC | Fluid end for a pumping system |
| USD997992S1 (en) | 2020-08-21 | 2023-09-05 | Vulcan Industrial Holdings, LLC | Fluid end for a pumping system |
| USD986928S1 (en) | 2020-08-21 | 2023-05-23 | Vulcan Industrial Holdings, LLC | Fluid end for a pumping system |
| US11391374B1 (en) | 2021-01-14 | 2022-07-19 | Vulcan Industrial Holdings, LLC | Dual ring stuffing box |
| US11434900B1 (en) | 2022-04-25 | 2022-09-06 | Vulcan Industrial Holdings, LLC | Spring controlling valve |
| US11920684B1 (en) | 2022-05-17 | 2024-03-05 | Vulcan Industrial Holdings, LLC | Mechanically or hybrid mounted valve seat |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3410732A (en) * | 1965-04-30 | 1968-11-12 | Du Pont | Cobalt-base alloys |
| JPS59211546A (ja) * | 1983-05-17 | 1984-11-30 | Sumitomo Metal Ind Ltd | コバルト基溶射合金 |
| JPS6233090A (ja) | 1985-08-02 | 1987-02-13 | Daido Steel Co Ltd | 粉末肉盛用合金粉末 |
| JPH0292495A (ja) | 1988-09-28 | 1990-04-03 | Fuji Valve Co Ltd | エンジンバルブ用耐摩耗性肉盛材 |
| JP2745646B2 (ja) * | 1989-03-08 | 1998-04-28 | 三菱マテリアル株式会社 | 熱間加工性のすぐれた高温耐摩耗性Ｃｏ基合金の製造法 |
| CN1015523B (zh) | 1989-05-12 | 1992-02-19 | 冶金工业部钢铁研究总院 | 堆焊用合金 |
| JP3287865B2 (ja) | 1991-09-27 | 2002-06-04 | トヨタ自動車株式会社 | 耐摩耗性および相手攻撃性に優れたコバルト基盛金合金 |
| JPH07126782A (ja) | 1993-11-04 | 1995-05-16 | Mitsubishi Materials Corp | Ｃｏ基耐熱合金製ディーゼルエンジン用副燃焼室口金 |
| JPH09271983A (ja) * | 1996-04-03 | 1997-10-21 | Kubota Corp | 摺動部肉盛材料 |
| JP2001123238A (ja) | 1999-07-27 | 2001-05-08 | Deloro Stellite Co Inc | 鋸ブレードチップ及びそのための合金 |
| CA2555385A1 (en) * | 2003-12-29 | 2005-07-21 | Deloro Stellite Holdings Corporation | Ductile cobalt-based laves phase alloys |
| EP2050533A1 (en) | 2006-08-09 | 2009-04-22 | Ing Shoji Co., Ltd. | Iron-based corrosion resistant wear resistant alloy and deposit welding material for obtaining the alloy |
| JP2011104318A (ja) * | 2009-11-16 | 2011-06-02 | Hitoshi Nakata | Ｔ型ミニ歯ブラシ |
-
2011
- 2011-05-09 JP JP2011104318A patent/JP5742447B2/ja active Active
-
2012
- 2012-05-03 US US13/463,333 patent/US9365913B2/en active Active
- 2012-05-07 DE DE102012009125.7A patent/DE102012009125B4/de active Active
- 2012-05-09 BR BR102012010984-0A patent/BR102012010984B1/pt active IP Right Grant
- 2012-05-09 CN CN2012101430474A patent/CN102773627A/zh active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102773627A (zh) | 2012-11-14 |
| DE102012009125B4 (de) | 2020-03-05 |
| JP5742447B2 (ja) | 2015-07-01 |
| US20120288399A1 (en) | 2012-11-15 |
| BR102012010984B1 (pt) | 2023-01-17 |
| DE102012009125A1 (de) | 2012-11-15 |
| JP2012232336A (ja) | 2012-11-29 |
| US9365913B2 (en) | 2016-06-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| BR102012010984A2 (pt) | pà de liga de revestimento de alta dureza | |
| Zhang et al. | Cyclic deformation behavior of a nickel-base superalloy under fatigue loading | |
| Sahu et al. | Influence of hot corrosion on low cycle fatigue behavior of nickel base superalloy SU 263 | |
| Sun et al. | Microstructure stability and mechanical properties of a new low cost hot-corrosion resistant Ni–Fe–Cr based superalloy during long-term thermal exposure | |
| Wu et al. | Developing the ductility and thermal fatigue cracking property of laser-deposited Stellite 6 coatings by adding titanium and nickel | |
| KR20090035723A (ko) | 고온강도가 향상된 내열 및 내식성 주조 오스테나이트계 스테인레스강 합금 | |
| US4054723A (en) | Composite articles | |
| Zhang et al. | Microstructures and cyclic hot corrosion behavior of laser deposited Inconel 718 alloy under different heat treatment conditions | |
| BRPI1103077A2 (pt) | pó de liga de revestimento, membro de revestimento de liga, e válvula de motor | |
| CN107530771A (zh) | 新粉末组合物及其用途 | |
| JP2011506771A (ja) | オーステナイト系耐熱ニッケル基合金 | |
| BR112016005243B1 (pt) | anel de pistão condutor de calor para motor de combustão interna | |
| Zhang et al. | Hot corrosion characteristics of Ni–20Cr–18W superalloy in molten salt | |
| NO139970B (no) | Sammensatt gjenstand av et superlegeringsunderlag og en til superlegeringsunderlaget bundet belegningslegering | |
| Li et al. | Influence of the different salt deposits on the fatigue behavior of a directionally solidified nickel-based superalloy | |
| Kakehi et al. | Influence of primary and secondary orientations on creep rupture behavior of aluminized single crystal Ni-based superalloy | |
| Hashizume et al. | Development of novel Ni-based single crystal superalloys for power-generation gas turbines | |
| CN106756531A (zh) | 一种船用配件及其耐腐蚀处理方法和耐腐蚀船用配件 | |
| Mandal et al. | Microstructural study and mechanical properties of TIG welded Inconel 617 superalloy | |
| Everitt et al. | A comparison of high temperature fatigue crack propagation in various subsolvus heat treated turbine disc alloys | |
| Jithin S et al. | Comparative Analysis between 5th and 6th Generation Superalloys and Previous Generation Superalloys | |
| Okada et al. | Development of Ni base superalloy for industrial gas turbine | |
| Rho et al. | The effect of applied strain range on the fatigue cracking in Nb-A286 iron-base superalloy | |
| Hejwowski | Investigations of corrosion resistance of Fe-, Ni-and Co-based hardfacings | |
| Tsang et al. | Effect of composition and microstructure on the fatigue and creep-fatigue behaviour of Allvac 718Plus alloy |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| B03A | Publication of a patent application or of a certificate of addition of invention [chapter 3.1 patent gazette] | ||
| B07A | Application suspended after technical examination (opinion) [chapter 7.1 patent gazette] | ||
| B09B | Patent application refused [chapter 9.2 patent gazette] | ||
| B12B | Appeal against refusal [chapter 12.2 patent gazette] | ||
| B16A | Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette] |
Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 20 (VINTE) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 09/05/2012, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS. PATENTE CONCEDIDA CONFORME ADI 5.529/DF, QUE DETERMINA A ALTERACAO DO PRAZO DE CONCESSAO. |