CN102985581A - 喷镀用高熔点金属粉末及使用了该金属粉末的高熔点金属喷镀膜和喷镀零件 - Google Patents

喷镀用高熔点金属粉末及使用了该金属粉末的高熔点金属喷镀膜和喷镀零件 Download PDF

Info

Publication number
CN102985581A
CN102985581A CN2011800342906A CN201180034290A CN102985581A CN 102985581 A CN102985581 A CN 102985581A CN 2011800342906 A CN2011800342906 A CN 2011800342906A CN 201180034290 A CN201180034290 A CN 201180034290A CN 102985581 A CN102985581 A CN 102985581A
Authority
CN
China
Prior art keywords
refractory metal
powder
spraying plating
particles
metal powder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2011800342906A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102985581B (zh
Inventor
森冈勉
奥畑孝浩
佐野孝
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Toshiba Materials Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Materials Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Toshiba Materials Co Ltd filed Critical Toshiba Corp
Publication of CN102985581A publication Critical patent/CN102985581A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102985581B publication Critical patent/CN102985581B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/04Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the coating material
    • C23C4/06Metallic material
    • C23C4/08Metallic material containing only metal elements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/05Metallic powder characterised by the size or surface area of the particles
    • B22F1/052Metallic powder characterised by the size or surface area of the particles characterised by a mixture of particles of different sizes or by the particle size distribution
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2998/00Supplementary information concerning processes or compositions relating to powder metallurgy
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2999/00Aspects linked to processes or compositions used in powder metallurgy

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Coating By Spraying Or Casting (AREA)

Abstract

本发明的喷镀用高熔点金属粉末的特征在于,1次粒子的平均粒径为1~10μm,该1次粒子粘接而成的2次粒子的平均粒径为20~150μm,粒径为20~150μm的2次粒子的比例为整体的70质量%以上。另外,优选控制2次粒子的密度和流动性。当使用这种处理性良好且成膜性好的喷镀用高熔点金属粉末来形成喷镀膜时,容易得到厚度均匀的高熔点金属膜。

Description

喷镀用高熔点金属粉末及使用了该金属粉末的高熔点金属喷镀膜和喷镀零件
技术领域
本发明涉及Mo和W等喷镀用高熔点金属粉末及使用了该喷镀用高熔点金属粉末的高熔点金属喷镀膜和喷镀零件,特别是涉及处理性及成膜性良好、粒径的不均少、容易得到厚度均匀的喷镀膜、且无需烧结操作而容易制备的喷镀用高熔点金属粉末及使用了该喷镀用高熔点金属粉末的高熔点金属喷镀膜和喷镀零件。
背景技术
喷镀是指将陶瓷材料或金属材料进行加热、熔融后吹附到基材(被施工物)的表面上形成被膜的成膜方法。作为加热用的热源,使用燃烧火焰或等离子体等。喷镀方式有火焰喷镀、爆炸喷镀、电气式喷镀、高速火焰喷镀等,近年来还开发出了在不将材料熔融的情况下形成被膜的冷喷法。
关于喷镀,只要是熔融的材料即可适用,因而可以使用金属、陶瓷、金属陶瓷或塑料等各种材料。因此,喷镀得到的被膜的用途也多种多样,被用作耐磨耗性膜、耐蚀性膜、耐热性膜等,应用于汽车零件、产业机械零件、成膜装置用零件等各种产业领域中。
另外,为了进行喷镀,要将喷镀材料制成粉末或线材(丝线状、棒状)后供至加热源。以火焰喷镀为例,将使用线状的喷镀材料的方式称为熔线式火焰喷镀(wire flame spraying)法,将使用粉末状的熔融材料的方式称为粉末式火焰喷镀(powder flame spraying)法。
根据上述熔线式火焰喷镀法,由于能够向燃烧火焰连续地供给线状喷镀材料,因而具有以下优点:容易恒定地控制材料的供给量,从而容易得到均匀的喷镀膜。
但是,由于必须要将喷镀材料加工成线材,因此虽然对于碳钢、铝和锌等比较容易加工的材料是适合的,但当应用于钼和钨等较硬的高熔点金属时,已成为成本增高的主要原因。
因此,将高熔点金属进行喷镀时多采用粉末式火焰喷镀法。作为喷镀用粉末,例如在日本特开2004-300555号公报(专利文献1)中公开了。在专利文献1中,将平均粒径为10μm以下的Mo粉末通过造粒烧结法制得了粒径范围(粒度范围)为5~75μm的喷镀用粉末和45~250μm的喷镀用粉末。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2004-300555号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
根据上述以往的喷镀用粉末的制备方法,通过将微细的原料粉末利用造粒烧结法进行处理来增大平均粒径,从而能够增大供至喷镀喷嘴(燃烧火焰)的喷镀材料的供给量,因而能够使成膜量及成膜速度增加。
但是,利用造粒烧结法得到的粒径范围如5~75μm或45~250μm那样,粒径的不均较大。例如,当粒径范围为5~75μm时,会形成5μm的粉末和75μm的粉末混合存在的状态。若以小的粒子和大的粒子混合存在的状态进行喷镀,则存在下述问题:由于瞬间的喷镀用粉末的供给量会产生不均,因此很难得到厚度均匀的膜。另外,若将造粒得到的粉末通过烧结一体化,则由于需要烧结的工序,因此成为了成本增高的主要原因。
本发明是为了解决上述现有问题而完成的发明,其目的在于提供处理性及成膜性良好、粒径的不均少、容易得到厚度均匀的喷镀膜、且无需烧结操作而容易制备的喷镀用高熔点金属粉末及使用了该喷镀用高熔点金属粉末的高熔点金属喷镀膜和喷镀零件。
用于解决技术问题的手段
本发明的喷镀用高熔点金属粉末的特征在于,1次粒子的平均粒径为1~10μm,该1次粒子粘接而成的2次粒子的平均粒径为20~150μm,粒径为20~150μm的2次粒子的比例为整体的70质量%以上。
另外,对于上述喷镀用高熔点金属粉末,进一步优选上述粒径为20~150μm的2次粒子的比例为90~100质量%。进而,对于上述喷镀用高熔点金属粉末,优选上述2次粒子是通过利用树脂粘合剂将1次粒子粘接而制备的。
进而,对于上述喷镀用高熔点金属粉末,优选上述1次粒子是纯度为99.9质量%以上的钼粉末或钨粉末中的任1种。另外,优选:上述1次粒子是通过将Ni、Co、Cr、稀土元素及这些元素的化合物中的至少1种以上的第二成分粉末以0.005~30质量%的比例与钼粉末或钨粉末中的任1种混合而成的。
另外,对于上述喷镀用高熔点金属粉末,优选:与上述钼粉末或钨粉末的平均粒径相比,第二成分粉末的平均粒径更小。进而,优选上述2次粒子的体积密度为1~5g/cm3
进而,对于上述喷镀用高熔点金属粉末,优选上述喷镀用高熔点金属粉末的流动性为50sec/50g以下。
另外,本发明的高熔点金属喷镀膜的特征在于,其是通过喷镀上述喷镀用高熔点金属粉末而在基材上形成的。
进而,本发明的喷镀零件的特征在于,在基材表面具备上述高熔点金属喷镀膜。
发明效果
根据本发明的喷镀用高熔点金属粉末,由于将具有规定粒径范围的2次粒子的重量比例规定为较多,因此能够恒定地控制供至喷镀喷嘴的喷镀用粉末的供给量,且控制管理变得容易,从而能够得到厚度均匀的高熔点金属喷镀膜。另外,由于使用在不实施烧结操作的情况下将1次粒子粘接而成的2次粒子,因此还能够防止成本增高。
附图说明
图1是表示本发明的高熔点金属粉末的一个实施例的图。
图2是表示本发明的喷镀用高熔点金属的一个例子的图。
图3是表示本发明的喷镀用高熔点金属的另一个例子的图。
具体实施方式
本发明的喷镀用高熔点金属粉末的特征在于,1次粒子的平均粒径为1~10μm,该1次粒子粘接而成的2次粒子的平均粒径为20~150μm,粒径为20~150μm的2次粒子的比例为整体的70质量%以上。另外,在上述喷镀用高熔点金属粉末中,优选上述粒径为20~150μm的2次粒子的比例为90~100质量%。
这里,高熔点金属是指钨(熔点为3400℃)、钼(熔点为2620℃)、铼(熔点为3180℃)、铪(熔点为2230℃)等熔点为2000℃以上的金属。另外,1次粒子是指1个高熔点金属粉末,2次粒子是指多个1次粒子凝聚而成的粒子。1次粒子凝聚是指聚集并凝聚而成的状态、或者介由粘接剂或粘合剂等相互粘接而成的状态。
图1表示1次粒子1和二次粒子2混合存在的状态的一个例子。图中,符号1为喷镀用高熔点金属粉末的1次粒子,符号2为喷镀用高熔点金属粉末的2次粒子。
本发明的喷镀用高熔点金属粉末的特征在于,1次粒子的平均粒径为1~10μm,将该平均粒径为1~10μm的粒子彼此粘接而结合得到的2次粒子的平均粒径为20~150μm,粒径为20~150μm的2次粒子的比例为整体的70质量%以上。
1次粒子粘接而成的2次粒子优选使用粘接剂或粘合剂等有机物将1次粒子粘接来制备。当为有机物时,由于会因喷镀工序的热而烧掉,因此对高熔点金属粉末的特性造成的不良影响少。
另外,当1次粒子的平均粒径低于1μm时,各个粉末过于微细,处理性变差,另一方面,当平均粒径超过10μm而变粗大时,2次粒子的尺寸变得过大,喷镀材料的供给速度有可能会变得不稳定。另外,当2次粒子的平均粒径低于20μm时,制成2次粒子的效果小,而当平均粒径超过150μm时,由于尺寸过大,因此会导致喷镀工序中的材料供给量不均,均匀的成膜操作变得困难。
在本发明中,规定了粒径为20~150μm的2次粒子的重量比例达到80质量%以上。进而,该粒径为20~150μm的2次粒子的重量比例进一步优选为90质量%以上且100质量%以下。
另外,在火焰喷镀等喷镀工序中,要向喷镀火焰中供给喷镀材料。但是,当喷镀材料为粉末时,根据喷镀材料的粉末尺寸的大小的不同,所得的喷镀膜的膜厚、成膜速度会发生变化。也就是说,即使使用了相同组成的喷镀材料,对于粒径为1μm的喷镀材料和粒径为20μm的喷镀材料而言,成膜量也大大不同。
为了向喷镀火焰稳定地供给喷镀材料,一直以来采用将高熔点金属制成线材或棒材的方法,但为了将高硬度的高熔点金属加工成线材或棒材,需要复杂的工序,成为喷镀操作的成本增高的主要原因。
与此相对,在本发明中,通过将微细的1次粒子加工成具有一定程度的粒径的2次粒子,并增多该2次粒子的比例,从而使供至喷镀火焰的高熔点金属粉末的供给量变得稳定。由于供至喷镀火焰的高熔点金属粉末的供给量稳定,因此成膜量也稳定,从而容易得到膜厚均匀的高熔点金属膜。另外,与线材和棒材相比粉末状的喷镀材料更容易熔融,因此当为相同的燃烧火焰(喷镀火焰)时能够提高成膜速度。
只要高熔点金属粉末的粒径的绝对值为本发明中规定的范围,即可降低作为喷镀材料的高熔点金属粉末的供给不均。图2及图3示出了本发明的喷镀用高熔点金属粉末的2次粒子的构成例。
在图2及图3中,符号2为喷镀用高熔点金属粉末的2次粒子。图3中记载了表示2次粒子的粒径的L。简而言之,喷镀用高熔点金属粉末的1次粒子及2次粒子的粒径可用以下方法来测定。即,下述方法:拍摄各粉末组的放大照片,以其拍到的粒子的最大直径作为粒径,分别对50个粒子进行测定,取其平均粒径。关于1次粒径,也可以采用FSSS粒径。
另外,优选使用将多个1次粒子利用树脂粘合剂相互粘接而成的2次粒子。关于2次粒子,如上所述是1次粒子彼此粘接而成的粒子,作为其粘接方式,有利用应力进行的接合、利用树脂粘合剂进行的接合等各种方式。当为利用树脂粘合剂粘接而成的金属粉末时,由于投入喷镀火焰后树脂粘合剂会烧掉,因此能够将熔融后的1次粒子成分进行成膜。另一方面,当为利用应力接合而成的金属粉末时,由于2次粒子本身会发生熔融而成膜,因此当2次粒子的尺寸过大时会导致成膜的厚度或成膜量不均。
树脂粘合剂只要是树脂就没有特别限定,但优选聚乙烯醇(PVA)、有机硅树脂、环氧树脂等会在1000℃以上的喷镀火焰中烧掉的树脂。
另外,高熔点金属粉末优选1次粒子由纯度为99.9质量%以上的钼粉末或钨粉末中的任1种构成。高熔点金属的纯度可根据所需的喷镀膜的特性而定,但纯度高时由于熔点的不均少而更容易得到稳定的喷镀膜。特别是高熔点金属难以加工成线材或棒材,钼或钨更优选以粉末状态进行使用。
另外,高熔点金属粉末的1次粒子还可以是通过将Ni、Co、Cr、稀土元素及这些元素的化合物中的至少1种以上的第二成分粉末以0.005~30质量%与钼粉末或钨粉末中的任1种混合而成的粒子。
根据喷镀膜所需的特性,将Ni、Co、Cr、稀土元素及这些元素的化合物中的至少1种以上的第二成分粉末以0.005~30质量%的比例混合也是有效的。
关于混合,优选在高熔点金属粉末中混合第二成分的粉末的方式。例如,虽然也可以预先制造高熔点金属和第二成分的合金粉末,但合金化工序会成为成本增高的主要原因。另一方面,若是将第二成分的粉末进行混合的方式,则只要将粉末进行混合即可,因此喷镀用高熔点金属粉末的制备变得极其简单。另外,由于将高熔点金属粉末进行喷镀的喷镀火焰的温度非常高,因此第二成分粉末通过喷镀火焰被喷镀。
另外,第二成分粉末的平均粒径与高熔点金属粉末同样地优选为1~10μm的范围。另外,优选与钼粉末或钨粉末的平均粒径相比,第二成分粉末的平均粒径更小。若第二成分的平均粒径大于高熔点金属粉末(钼、钨等),则有可能在混合粉末中会产生第二成分未均匀混合的区域。通常,第二成分的熔点低于高熔点金属粉末。因此,当粒径过大时,会成为喷镀膜的组成不均的原因。为了降低喷镀膜的组成不均,第二成分粉末的混合量优选为10质量%以下。
另外,2次粒子的体积密度优选为1~5g/cm3。在本发明中,优选2次粒子的比例更多。但是,当2次粒子的体积密度低于1g/cm3而过低时,相对地树脂粘合剂量变得过多,高熔点金属粉末供至喷镀火焰的供给量降低。
另一方面,当上述2次粒子的体积密度超过5g/cm3而较高时,在1次粒子之间不会进入树脂粘合剂,容易形成1次粒子彼此通过应力直接接合而成的状态,因而不优选。上述2次粒子的体积密度可通过阿基米德法来测定。
另外,喷镀用高熔点金属粉末的流动性优选为50sec/50g以下。此时的流动性是表示喷镀装置中喷镀材料的流动程度的指标,在仅由喷镀用高熔点金属粉末构成的情况、或由高熔点金属粉末和树脂粘合剂混合而成的情况等任一情况下均成为管理项目。
即,关于喷镀材料向喷镀火焰的供给,一边向设于喷镀喷嘴附近的供给口投入喷镀材料一边实施。此时,若赋予喷镀材料一定程度的流动性,则通过使供给口稍微倾斜即可利用重力自然流下,因此可实现喷镀材料的稳定供给,使成膜量变得稳定。另外,当对喷镀材料赋予了流动性时,喷镀用高熔点金属粉末向喷镀火焰的供给系统也容易自动化。
另外,上述流动性的测定操作可通过如下方法来实施:使用依据JIS-K-6760的挤出型塑性计,以树脂粘合剂与喷镀用高熔点金属粉末的混合物50g从规定孔被挤出为止所需的时间(秒)来测定。
在使用本发明的喷镀用高熔点金属粉末的情况下,与使用线材的情况相比不仅能够实现大幅的成本降低,而且还能够谋求成膜量的均匀化。另外,即使在形成混合了第二成分的喷镀膜的情况下,也只要在高熔点金属粉末中混合第二成分粉末即可简单地制备喷镀用金属粉末,因此也能够灵活地应对成膜材料的变更。另外,通过控制喷镀用高熔点金属粉末的体积密度和流动性,不仅能够实现成膜量的均匀化,而且还能够提高成膜工序的自动化等喷镀设备的简化及喷镀用高熔点金属粉末的处理性。
通过将这样的喷镀用高熔点金属粉末进行喷镀而在基材上成膜,可得到各种高熔点金属喷镀膜。另外,还可适用于具备这样的喷镀膜的各种喷镀零件。
喷镀零件只要是具有喷镀膜的零件就没有特别限定,可适用于具备耐磨耗性膜、耐蚀性膜、耐热性膜等功能的汽车零件、产业机械零件、成膜装置用零件等各种领域。另外,喷镀膜的膜厚没有特别限定,优选为10~500μm的范围。进一步优选为20~400μm的范围。
接着,对本发明的喷镀用高熔点金属粉末的制造方法进行说明。本发明的喷镀用高熔点金属粉末只要具有上述构成,其制造方法就没有特别限定,作为以高效率进行制造的方法,可举出以下的方法。
首先,准备平均粒径为1~10μm的高熔点金属粉末。例如,当目标材料为高纯度Mo粉末时,预先准备纯度为99.9%以上的Mo粉末。
通常,即使是1次粒子的平均粒径为1~10μm的高熔点金属粉末,也多是一部分结合而成的2次粒子混合存在的粉末。该2次粒子是1次粒子通过应力结合而成的粒子。因此,为了使1次粒子充分破碎并松解,利用旋转式雾化器等来实施粉碎工序。另外,在使用第二成分的情况下,优选在作为第一成分的高熔点金属粉末中混合第二成分粉末的方法。
接着,使用喷雾干燥器等造粒机重新形成2次粒子。此时,若根据需要混合树脂粘合剂,则能够容易地得到利用树脂粘合剂将1次粒子粘接而成的2次粒子。关于上述树脂粘合剂的添加量,虽然是任意的,但优选以2次粒子的体积密度达到1~5g/cm3的范围、流动性达到50sec/50g以下的方式进行混合。
接着,当得到的2次粒子的平均粒径为20~150μm时,可直接作为成品,当想要进一步使粒径以绝对值计达到20~150μm时,实施使用不会使粒径为20μm以上的粒子通过的筛子以及不会使粒径超过150μm的粒子通过的筛子这2种筛子的筛分工序是有效的。
[实施例]
(实施例1~5及比较例1)
作为原料粉末,准备具有表1所示的平均粒径、纯度为99.9质量%以上的钼粉末。接着,如表1所示那样,根据需要添加第二成分粉末。使用喷雾干燥器将这些原料粉末与树脂粘合剂进行混合。接着,根据需要实施排除粒径低于20μm及超过150μm的粒子的筛分工序。通过这些工序,制备表1所示的喷镀用高熔点金属粉末。所得的喷镀用高熔点金属粉末的2次粒子是通过树脂粘合剂粘接而成的粒子。
另外,作为比较例1,准备与和树脂粘合剂进行混合工序之前的实施例1相同的Mo原料粉末。对各实施例及比较例的喷镀用高熔点金属粉末中的2次粒子的平均粒径、2次粒子在全部粒子中的比例(wt%)、2次粒子的体积密度及流动性进行调查测定。
另外,实施例4的作为第二成分的Co粉末的平均粒径为3μm,实施例5的Y2O3粉末的平均粒径为5μm。
这里,关于2次粒子的平均粒径,通过放大照相来拍摄50个以上的2次粒子,以各照片中拍到的2次粒子的最大直径作为粒径,将50个的平均值作为2次粒子的平均粒径。另外,对拍到50个以上2次粒子的放大照片中存在的1次粒子和2次粒子的个数进行调查,以质量%(wt%)计算2次粒子的比例。另外,2次粒子的密度用阿基米德法进行调查。流动性用上述挤出型塑性计进行调查。将其调查测定结果示于下述表1中。
表1
Figure BDA00002726292700091
(实施例6~10及比较例2)
作为原料粉末,准备具有表2所示的平均粒径、纯度为99.9质量%以上的钨粉末。接着,如表2所示那样根据需要添加第二成分粉末。使用喷雾干燥器将这些各金属粉末与树脂粘合剂进行混合。
接着,根据需要实施排除粒径低于20μm及粒径超过150μm的金属粉末的筛分工序。通过这些处理工序,制备表2所示的各实施例及比较例的喷镀用高熔点金属粉末。
另外,所得的喷镀用高熔点金属粉末中,其2次粒子是利用树脂粘合剂粘接而成的粒子。另外,实施例9中的作为第二成分的Ni粉末的平均粒径为2μm,实施例10中的作为第二成分的Cr粉末的平均粒径为1μm。
另外,作为比较例2,准备与和树脂粘合剂进行混合工序之前的实施例6相同的Mo原料粉末。对各实施例的喷镀用高熔点金属粉末中的2次粒子的平均粒径、2次粒子相对于全部粒子的重量比例(wt%)、2次粒子的体积密度及流动性进行调查测定。
也就是说,2次粒子的平均粒径如下来测定。即,通过放大照相来拍摄50个以上的2次粒子,以各照片中拍到的2次粒子的最大直径作为粒径,将50个的平均值作为2次粒子的平均粒径。另外,计算拍到50个以上2次粒子的放大照片中存在的1次粒子及2次粒子的个数,以质量%(wt%)表示2次粒子的重量比例。另外,2次粒子的体积密度用阿基米德法进行调查。此外,流动性用上述挤出型塑性计进行调查。将它们的调查测定结果示于下述表2中。
表2
Figure BDA00002726292700101
接着,使用上述实施例1~10及比较例1~2的喷镀用高熔点金属粉末形成喷镀膜。具体而言,使用粉末式火焰喷镀装置(powder flame sprayingdevice)进行成膜。作为基材,使用长30cm×宽30cm×厚度2mm的不锈钢(SUS)。然后,对在基材表面上对长5cm×宽5cm的喷镀膜花一定时间进行喷镀处理后的膜厚的不均进行了调查。在5处形成长5×宽5cm的喷镀膜,求出膜厚的最大值和最小值之差,代入下述算式中计算喷镀膜的膜厚不均。
喷镀膜的厚度不均(%)=[(膜厚的最大值-膜厚的最小值)/(膜厚的最大值+膜厚的最小值)]×100(%)。
将其测定计算结果示于下述表3中。
表3
Figure BDA00002726292700111
由上述表3所示的结果可知,在使用各实施例的喷镀用高熔点金属粉末形成的喷镀膜中,喷镀膜的膜厚不均小至8%以下,形成了均匀的喷镀膜。另外,在2次粒子的体积密度为1~5g/cm3、且流动性为50sec/50g以下的实施例1~9的喷镀膜中,膜厚的不均为5%以下,均匀成膜性进一步得到改善。
另一方面,在没有控制2次粒子的粒径和其重量比例的比较例的喷镀膜中,膜厚的不均大,未能得到均匀成膜性。这是由喷镀材料的供给量不均引起的。另外,在各比较例的喷镀膜中,与各实施例的喷镀膜相比,检测出许多膜厚薄的部分。
接着,对使用在实施例1~5及比较例1中制备的各喷镀用高熔点金属粉末来得到膜厚200μm×长5cm×宽5cm的尺寸的喷镀膜时的成膜时间进行测定。
关于各成膜时间,以使用实施例1中制备的喷镀用高熔点金属粉末的情况作为基准值(100)调查了相对的时间比。即,当时间比大于100时,表示形成同一尺寸(膜厚200μm×长5cm×宽5cm)的喷镀膜时需要比实施例1更多的喷镀时间。将其测定结果示于下述表4中。
表4
Figure BDA00002726292700121
由上述表4所示的结果可知,使用各实施例的喷镀用高熔点金属粉末形成的喷镀被膜与比较例1的喷镀被膜相比,成膜速度被改善多达约30%。
工业上利用的可能性
如上所述,根据本发明的喷镀用高熔点金属粉末,由于将具有规定粒径范围的2次粒子的重量比例规定为较多,因此能够恒定地控制供至喷镀喷嘴的喷镀用粉末的供给量,且控制管理变得容易,因而能够得到厚度均匀的高熔点金属喷镀膜。另外,由于使用在不实施烧结操作的情况下将1次粒子简单地粘接而成的2次粒子,因此还能够防止成本增高。
符号说明
1 喷镀用高熔点金属粉末(1次粒子)
2 喷镀用高熔点金属(2次粒子)
L 喷镀用高熔点金属(2次粒子)的粒径

Claims (10)

1.一种喷镀用高熔点金属粉末,其特征在于,1次粒子的平均粒径为1~10μm,该1次粒子粘接而成的2次粒子的平均粒径为20~150μm,粒径为20~150μm的2次粒子的比例为整体的70质量%以上。
2.根据权利要求1所述的喷镀用高熔点金属粉末,其特征在于,所述粒径为20~150μm的2次粒子的比例为90~100质量%。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的喷镀用高熔点金属粉末,其特征在于,所述2次粒子是通过利用树脂粘合剂将1次粒子粘接而制备的。
4.根据权利要求1至权利要求3中任一项所述的喷镀用高熔点金属粉末,其特征在于,所述1次粒子是纯度为99.9质量%以上的钼粉末或钨粉末中的任1种。
5.根据权利要求1至权利要求3中任一项所述的喷镀用高熔点金属粉末,其特征在于,所述1次粒子是通过将Ni、Co、Cr、稀土元素及这些元素的化合物中的至少1种以上的第二成分粉末以0.005~30质量%的比例与钼粉末或钨粉末中的任1种混合而成的。
6.根据权利要求5所述的喷镀用高熔点金属粉末,其特征在于,与所述钼粉末或钨粉末的平均粒径相比,第二成分粉末的平均粒径更小。
7.根据权利要求1至权利要求6中任一项所述的喷镀用高熔点金属粉末,其特征在于,所述2次粒子的体积密度为1~5g/cm3
8.根据权利要求1至权利要求7中任一项所述的喷镀用高熔点金属粉末,其特征在于,所述喷镀用高熔点金属粉末的流动性为50sec/50g以下。
9.一种高熔点金属喷镀膜,其特征在于,其是通过喷镀权利要求1至权利要求8中任一项所述的喷镀用高熔点金属粉末而在基材上形成的。
10.一种喷镀零件,其特征在于,在基材表面具备权利要求9所述的高熔点金属喷镀膜。
CN201180034290.6A 2010-07-12 2011-07-11 喷镀用高熔点金属粉末及使用了该金属粉末的高熔点金属喷镀膜和喷镀零件 Active CN102985581B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010-158127 2010-07-12
JP2010158127 2010-07-12
PCT/JP2011/065799 WO2012008413A1 (ja) 2010-07-12 2011-07-11 溶射用高融点金属粉末およびそれを用いた高融点金属溶射膜並びに溶射部品

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102985581A true CN102985581A (zh) 2013-03-20
CN102985581B CN102985581B (zh) 2016-08-24

Family

ID=45469411

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201180034290.6A Active CN102985581B (zh) 2010-07-12 2011-07-11 喷镀用高熔点金属粉末及使用了该金属粉末的高熔点金属喷镀膜和喷镀零件

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP5881605B2 (zh)
CN (1) CN102985581B (zh)
WO (1) WO2012008413A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103276339A (zh) * 2013-05-20 2013-09-04 甘肃锐拓硬面材料有限公司 用于热喷涂的镍基钨稀土合金粉末及其制备方法

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5890843B2 (ja) * 2011-10-20 2016-03-22 株式会社東芝 溶射用Mo粉末およびそれを用いたMo溶射膜並びにMo溶射膜部品
KR101890507B1 (ko) * 2014-07-03 2018-08-21 플란제 에스이 층을 제조하기 위한 방법
ES2829801T3 (es) * 2014-09-18 2021-06-02 Oerlikon Metco Us Inc Uso de materia prima en polvo preformulada en el procedimiento de recubrimiento por pulverización térmica en suspensión

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58113369A (ja) * 1981-12-28 1983-07-06 Showa Denko Kk 溶射用粉末材料およびその製造方法
US5063021A (en) * 1990-05-23 1991-11-05 Gte Products Corporation Method for preparing powders of nickel alloy and molybdenum for thermal spray coatings
US20060204395A1 (en) * 2004-10-21 2006-09-14 Johnson Loyal M Jr Densified molybdenum metal powder and method for producing same

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0645862B2 (ja) * 1986-12-29 1994-06-15 トヨタ自動車株式会社 セラミツク溶射層の形成方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58113369A (ja) * 1981-12-28 1983-07-06 Showa Denko Kk 溶射用粉末材料およびその製造方法
US5063021A (en) * 1990-05-23 1991-11-05 Gte Products Corporation Method for preparing powders of nickel alloy and molybdenum for thermal spray coatings
US20060204395A1 (en) * 2004-10-21 2006-09-14 Johnson Loyal M Jr Densified molybdenum metal powder and method for producing same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103276339A (zh) * 2013-05-20 2013-09-04 甘肃锐拓硬面材料有限公司 用于热喷涂的镍基钨稀土合金粉末及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP5881605B2 (ja) 2016-03-09
WO2012008413A1 (ja) 2012-01-19
JPWO2012008413A1 (ja) 2013-09-09
CN102985581B (zh) 2016-08-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5788906B2 (ja) 摩耗性組成物及びその製造方法
CN105764634B (zh) 采用适用于目标方法/材料对的粉末,通过用高能束熔融或烧结粉末颗粒来叠加制造部件的方法
CN104936727B (zh) 制备含氮化铬的喷涂粉末的方法
EP3046701A2 (en) Additive manufacturing
GB2531621A (en) Method of coating a body, granules for the method and method of making granules
AU2018317932B2 (en) A 3D printer
CN102985581A (zh) 喷镀用高熔点金属粉末及使用了该金属粉末的高熔点金属喷镀膜和喷镀零件
RU2014113180A (ru) Порошок из кермета
CN106270490B (zh) 表层为TiC-Ni-10TaC-10Mo2C金属陶瓷层的硬质合金及其制备方法
Tarasi et al. Enhancement of amorphous phase formation in alumina–YSZ coatings deposited by suspension plasma spray process
WO2014070006A1 (en) Enhanced hardfacing alloy and a method for the deposition of such an alloy
CN103725945B (zh) 一种高硬度碳化钨基耐磨涂层材料及其制备方法
CN103184415A (zh) 靶材、电阻薄膜、薄膜电阻件、电路板及制造方法
JP2022533392A (ja) 設計されたエレクトロスプレー蒸着のための装置及び設計されたナノスケールエレクトロスプレー蒸着によってナノ構造を製造する方法
WO2017073487A1 (ja) スパッタリングターゲット及びスパッタリングターゲットの製造方法
CN110000376A (zh) 一种镍钼铬-金刚石合金复合粉末及其制备方法和用途
CN103781934B (zh) 喷涂用Mo粉末及采用它的Mo喷涂膜以及Mo喷涂膜部件
CN103276270A (zh) 一种超细/纳米晶硬质合金粘结相及制备和应用
US10576543B2 (en) Alloying metal materials together during additive manufacturing or one or more parts
CN108893738A (zh) 一种等轴晶超硬Fe-Ni基合金耐磨涂层及其制备方法
CN106282718B (zh) 一种梯度分布硬质合金及其制备方法
JP6915700B2 (ja) 粉末材料、付加製造用粉末材料、および粉末材料の製造方法
RU2283363C2 (ru) Способ получения эрозионно стойких теплозащитных покрытий
JP2023037644A (ja) 積層造形用粉砕粉
CN106367652B (zh) 一种硬质合金颗粒及其制备方法和硬质合金及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant