CN1183482A - 含稀土元素的粉芯铁基合金的热喷涂线材 - Google Patents
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Abstract
含稀土元素的粉芯铁基合金的热喷涂线材属于热喷涂线材制造技术领域,其特征为:其粉芯是一种含稀土元素的铁基合金,各主要功能成分的重量百分比组成为C∶Cr∶Ni∶Mo∶V∶RE=(0.02～1.0)∶(1～29)∶(0～15)∶(0～0.40)∶(0～0.10)∶(1～3),其中:RE是以铈为主的稀土总重量不低于98%的混合轻稀土;除上述各功能成分外,其余不足100%的量主要是铁。与现有的不含稀土金属的粉芯铁基合金热喷涂线材相比,结合强度大大提高,耐磨耐蚀性能也好且成本又低。
Description
一种含稀土元素的粉芯铁基合金的热喷涂线材属于热喷涂粉芯线材的制造技术领域。
热喷涂粉芯线材是专用于电弧喷涂和火焰喷涂的。1983.3.4名为“Arcspraying filler wire-has a metal sheath and a powder core of metal and specialcarbide(s)and/or oxide(s)”的欧洲专利EP118307公开了一种合金系统为Fe-C-Mn-Si-Cr-TiC系和Fe-C-Mn-Si-Cr-Mo-V-Nb-W系的粉芯铁基合金的热喷涂线材，它们均不含我国资源十分丰富的稀土元素且涂层的结合强度即自粘结性能也有待进一步提高。
本发明的目的在于提供一种涂层结合强度高的含稀土元素的粉芯铁基合金的热喷涂线材。
本发明的特征在于：其粉芯是一种含稀土元素的铁基合金，其各主要功能组分的重量百分比为：C∶Cr∶Ni∶Mo∶V∶RE＝(0.02～1.0)∶(1～29)∶(0～15)∶(0～0.40)∶(0～0.10)∶(1～3)，其中：RE是以铈为主的稀土总重量不低于98％的混合轻稀土的重量；除上述各元素外，余量主要是铁；粉芯占线材的重量比为30～40％。其粉芯的合金系统也可以是Fe-Cr-Ni-RE系、Fe-C-Cr-RE系和Fe-Cr-Mo-V-RE系中任何一个系。
在上述以铈为主的混合轻稀土中，各稀土元素的重量百分比为：La∶Ce∶Pr∶Nd＝(20～30)∶(48～55)∶(5～9)∶(10～24)，它们至少占稀土总重量的98％，余量为杂质。
试验证明：本发明提出的含稀土元素的粉芯铁基合金的热喷涂线材其结合强度大大高于现有的材料且其耐磨耐蚀性能也好。
实施例：
本发明的制造工艺是公知的，它依次经钢带轧制成槽形、加入金属粉、轧制成O形再拔丝减径诸工序制成。
粉芯主要功能组成的元素重量百分比见表一：
现以粉芯重量1000g为例，将其组成及效果列入表二：
根据填充比的定义，在填充比一定时，钢带重量可由下式算出：
如：粉芯重量为1000g，填充比为0.304时：
钢带重量为2289.47g，其余类推。
在上表中，钒铁中含钒为20％，其余为铁。配方1～5中碳的重量系其它原料中含有的微量碳之总和。配方6～8中用的铬粉系高碳铬铁粉，碳的重量也来源于此。配方1～8中的铁粉实际上还包括了其它原料中含有的铁，如钒铁中的铁，但影响不大。表一：
表二：
| 配方 | 填充比(％) | 粉芯主要功能元素重量百分比(％) | ||||||
| C | Cr | Ni | Mo | V | RE | Fe | ||
| 1 | 30.37 | 0.18 | 1.00 | 0 | 0.40 | 0.10 | 1.5 | 余量 |
| 2 | 33.55 | 0.20 | 2.00 | 0 | 0.20 | 0.10 | 2.0 | 余量 |
| 3 | 31.33 | 0.15 | 1.50 | 1.00 | 0.20 | 0.01 | 1.6 | 余量 |
| 4 | 37.43 | 0.04 | 27.0 | 14.0 | 1.50 | 0 | 2.5 | 余量 |
| 5 | 36.52 | 0.04 | 29.0 | 15.0 | 0 | 0 | 3.0 | 余量 |
| 6 | 35.28 | 0.90 | 17.0 | 0 | 0 | 0 | 1.0 | 余量 |
| 7 | 37.62 | 1.00 | 20.0 | 0.80 | 0 | 0 | 2.5 | 余量 |
| 8 | 39.68 | 0.80 | 16.0 | 1.00 | 0 | 0 | 2.0 | 余量 |
| 配方 | 钢带(克) | C | Cr粉 | Ni粉 | Mo粉 | V铁 | 稀土 | Fe粉 | 效 果 |
| (克) | (克) | (克) | (克) | (克) | (克) | (克) | |||
| 1 | 2292.7 | 1.8 | 10 | 0 | 4.0 | 1.0×5 | 15 | 964.20 | 结合强度35N/mm2，HRC不低于36，自粘结性好 |
| 2 | 1980.6 | 2.0 | 20 | 0 | 2.0 | 1.0×5 | 20 | 951.00 | 结合强度50N/mm2，HRC不低于40，自粘结性好，中等耐磨 |
| 3 | 2191.8 | 1.5 | 15 | 10 | 2.0 | 0.1×5 | 16 | 955.00 | 结合强度40N/mm2，HRC不低于35，自粘结性好 |
| 4 | 1671.7 | 0.4 | 270 | 140 | 15.0 | 0 | 25 | 549.60 | 结合强度48N/mm2，耐蚀性良好 |
| 5 | 1738.2 | 0.4 | 290 | 150 | 0 | 0 | 30 | 529.60 | 结合强度37N/mm2，耐蚀性良好 |
| 6 | 1834.5 | 9.0 | 170 | 0 | 0 | 0 | 10 | 811.00 | 结合强度32N/mm2，HRC不低于43，耐蚀性较好 |
| 7 | 1658.2 | 10.0 | 200 | 8 | 0 | 0 | 25 | 757.00 | 结合强度46N/mm2，HRC不低于50，耐蚀性较好 |
| 8 | 1520.2 | 8.0 | 160 | 10 | 0 | 0 | 20 | 802.00 | 结合强度40N/mm2，HRC不低于42，耐蚀性较好 |
Claims (5)
1.一种含稀土元素的粉芯铁基合金的热喷涂线材，含有粉芯和低碳钢外皮，经将钢带轧制成槽形、加入金属粉、轧制成O形、拔丝减径诸工序制成，其特征在于：其粉芯是一种含稀土元素的铁基合金，各主要功能成分的重量百分比组成如下，余量主要为铁，其中RE是以铈为主的稀土总量不低于98％的混合轻稀土：C∶Cr∶Ni∶Mo∶V∶RE＝(0.02～1.0)∶(1～29)∶(0～15)∶(0～0.40)∶(0～0.10)∶(1～3)。粉芯占线材的重量比即填充比为30～40％。
2.根据权利要求1所述的含稀土元素的粉芯铁基合金的热喷涂线材，其特征在于：以铈为主的混合轻稀土中各稀土元素的重量百分比为：La∶Ce∶Pr∶Nd＝(20～30)∶(48～55)∶(5～9)∶(10～24)，余量为杂质。
3.根据权利要求1所述的一种含稀土元素的粉芯铁基合金的热喷涂线材，其特征在于：所述的粉芯的合金系统可以是Fe-C-Cr-RE系。
4.根据权利要求1所述的一种含稀土元素的粉芯铁基合金的热喷涂线材，其特征在于：所述的粉芯的合金系统也可以是Fe-Cr-Ni-RE系。
5.根据权利要求1所述的一种含稀土元素的粉芯铁基合金的热喷涂线材，其特征在于：所述的粉芯的合金系统也可以是Fe-Cr-Mo-V-RE系。
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