CN1930315A - 堆焊耐磨铜基合金 - Google Patents
堆焊耐磨铜基合金 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1930315A CN1930315A CNA2005800081864A CN200580008186A CN1930315A CN 1930315 A CN1930315 A CN 1930315A CN A2005800081864 A CNA2005800081864 A CN A2005800081864A CN 200580008186 A CN200580008186 A CN 200580008186A CN 1930315 A CN1930315 A CN 1930315A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- wear
- build
- based alloy
- resistant copper
- alloy
- 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
Links
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 173
- 239000000956 alloy Substances 0.000 title claims abstract description 173
- 239000010949 copper Substances 0.000 title claims abstract description 160
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 152
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 152
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 109
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 72
- FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N silicide(4-) Chemical compound [Si-4] FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 55
- 229910021332 silicide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 54
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims abstract description 46
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 35
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims abstract description 34
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 32
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 31
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 24
- 239000010955 niobium Substances 0.000 claims abstract description 18
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N hafnium atom Chemical compound [Hf] VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims abstract description 14
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 229910001068 laves phase Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000005253 cladding Methods 0.000 claims description 113
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 58
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 56
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 25
- MTPVUVINMAGMJL-UHFFFAOYSA-N trimethyl(1,1,2,2,2-pentafluoroethyl)silane Chemical compound C[Si](C)(C)C(F)(F)C(F)(F)F MTPVUVINMAGMJL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 15
- UNASZPQZIFZUSI-UHFFFAOYSA-N methylidyneniobium Chemical compound [Nb]#C UNASZPQZIFZUSI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims description 12
- WHJFNYXPKGDKBB-UHFFFAOYSA-N hafnium;methane Chemical compound C.[Hf] WHJFNYXPKGDKBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 229910026551 ZrC Inorganic materials 0.000 claims description 9
- OTCHGXYCWNXDOA-UHFFFAOYSA-N [C].[Zr] Chemical compound [C].[Zr] OTCHGXYCWNXDOA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- NFFIWVVINABMKP-UHFFFAOYSA-N methylidynetantalum Chemical compound [Ta]#C NFFIWVVINABMKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910003468 tantalcarbide Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910002482 Cu–Ni Inorganic materials 0.000 claims description 6
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- INZDTEICWPZYJM-UHFFFAOYSA-N 1-(chloromethyl)-4-[4-(chloromethyl)phenyl]benzene Chemical compound C1=CC(CCl)=CC=C1C1=CC=C(CCl)C=C1 INZDTEICWPZYJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- QIJNJJZPYXGIQM-UHFFFAOYSA-N 1lambda4,2lambda4-dimolybdacyclopropa-1,2,3-triene Chemical compound [Mo]=C=[Mo] QIJNJJZPYXGIQM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910039444 MoC Inorganic materials 0.000 claims description 4
- UFGZSIPAQKLCGR-UHFFFAOYSA-N chromium carbide Chemical compound [Cr]#C[Cr]C#[Cr] UFGZSIPAQKLCGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910003470 tongbaite Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910000967 As alloy Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 claims description 2
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 claims description 2
- 230000004927 fusion Effects 0.000 claims 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 abstract description 52
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 111
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 50
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 47
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 40
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 30
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 29
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 26
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 25
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 25
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 23
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 17
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 17
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 15
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 15
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 14
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 12
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 12
- 229910017061 Fe Co Inorganic materials 0.000 description 11
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 11
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 10
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 9
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000001976 improved effect Effects 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 239000012254 powdered material Substances 0.000 description 6
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000011135 tin Substances 0.000 description 6
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 6
- 229910017116 Fe—Mo Inorganic materials 0.000 description 5
- 208000037656 Respiratory Sounds Diseases 0.000 description 5
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 5
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 4
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 4
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 4
- 238000004453 electron probe microanalysis Methods 0.000 description 4
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 4
- 238000009689 gas atomisation Methods 0.000 description 4
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 4
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 4
- 229910017060 Fe Cr Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910002544 Fe-Cr Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 3
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 3
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 3
- 101000666657 Homo sapiens Rho-related GTP-binding protein RhoQ Proteins 0.000 description 2
- 102100038339 Rho-related GTP-binding protein RhoQ Human genes 0.000 description 2
- 229910001347 Stellite Inorganic materials 0.000 description 2
- JNDMLEXHDPKVFC-UHFFFAOYSA-N aluminum;oxygen(2-);yttrium(3+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Y+3] JNDMLEXHDPKVFC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- AHICWQREWHDHHF-UHFFFAOYSA-N chromium;cobalt;iron;manganese;methane;molybdenum;nickel;silicon;tungsten Chemical compound C.[Si].[Cr].[Mn].[Fe].[Co].[Ni].[Mo].[W] AHICWQREWHDHHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 description 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 2
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 2
- 229910019901 yttrium aluminum garnet Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910018134 Al-Mg Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018125 Al-Si Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018137 Al-Zn Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018182 Al—Cu Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018467 Al—Mg Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018520 Al—Si Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018573 Al—Zn Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000906 Bronze Inorganic materials 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001029 Hf alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001257 Nb alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001362 Ta alloys Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- 229910001093 Zr alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 229910000905 alloy phase Inorganic materials 0.000 description 1
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical class [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 1
- -1 and in addition Chemical compound 0.000 description 1
- 230000000181 anti-adherent effect Effects 0.000 description 1
- 229910052790 beryllium Inorganic materials 0.000 description 1
- ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N beryllium atom Chemical compound [Be] ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 150000001879 copper Chemical class 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- UREBDLICKHMUKA-CXSFZGCWSA-N dexamethasone Chemical compound C1CC2=CC(=O)C=C[C@]2(C)[C@]2(F)[C@@H]1[C@@H]1C[C@@H](C)[C@@](C(=O)CO)(O)[C@@]1(C)C[C@@H]2O UREBDLICKHMUKA-CXSFZGCWSA-N 0.000 description 1
- 230000008034 disappearance Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000005021 gait Effects 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 230000003760 hair shine Effects 0.000 description 1
- 238000005552 hardfacing Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 238000013532 laser treatment Methods 0.000 description 1
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 1
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000007712 rapid solidification Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000013074 reference sample Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- 238000013022 venting Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F7/00—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression
- B22F7/06—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of composite workpieces or articles from parts, e.g. to form tipped tools
- B22F7/08—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of composite workpieces or articles from parts, e.g. to form tipped tools with one or more parts not made from powder
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/10—Sintering only
- B22F3/105—Sintering only by using electric current other than for infrared radiant energy, laser radiation or plasma ; by ultrasonic bonding
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C29/00—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides
- C22C29/005—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides comprising a particular metallic binder
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C32/00—Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ
- C22C32/0047—Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ with carbides, nitrides, borides or silicides as the main non-metallic constituents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C32/00—Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ
- C22C32/0047—Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ with carbides, nitrides, borides or silicides as the main non-metallic constituents
- C22C32/0078—Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ with carbides, nitrides, borides or silicides as the main non-metallic constituents only silicides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C9/00—Alloys based on copper
- C22C9/05—Alloys based on copper with manganese as the next major constituent
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C9/00—Alloys based on copper
- C22C9/06—Alloys based on copper with nickel or cobalt as the next major constituent
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING 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
- C23C—COATING 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
- C23C24/00—Coating starting from inorganic powder
- C23C24/08—Coating starting from inorganic powder by application of heat or pressure and heat
- C23C24/10—Coating starting from inorganic powder by application of heat or pressure and heat with intermediate formation of a liquid phase in the layer
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING 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
- C23C—COATING 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
- C23C26/00—Coating not provided for in groups C23C2/00 - C23C24/00
- C23C26/02—Coating not provided for in groups C23C2/00 - C23C24/00 applying molten material to the substrate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING 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
- C23C—COATING 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
- C23C30/00—Coating with metallic material characterised only by the composition of the metallic material, i.e. not characterised by the coating process
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING 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
- C23C—COATING 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
- C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
- C23C4/04—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the coating material
- C23C4/06—Metallic material
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L3/00—Lift-valve, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces; Parts or accessories thereof
- F01L3/02—Selecting particular materials for valve-members or valve-seats; Valve-members or valve-seats composed of two or more materials
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
本发明提供一种堆焊耐磨铜基合金，所述合金对增强抗裂性和可切削性是有利的，尤其适合于堆焊以形成堆焊层的情况，并以良好的平衡方式相容地具有耐磨性、抗裂性和可切削性。该堆焊耐磨铜基合金的特征在于，它具有包括按重量％计的以下成分的组成：镍：5.0－20.0％；硅：0.5－5.0％；锰：3.0－30.0％；以及与锰结合以形成拉弗斯相并附加地形成硅化物的元素：3.0－30.0％；以及不可避免的杂质；其余剩余成分为铜。上述元素可以是钛、铪、锆、钒、铌和钽中的一种或两种或多种元素。
Description
技术领域
本发明涉及堆焊耐磨铜基合金。例如，本发明可应用于滑动材料。
背景技术
通常，作为堆焊耐磨铜基合金，已知的有：其中在铜中加入铍的合金；称为Colson合金的铜镍硅合金；以及分散强化型合金，在该分散强化型合金中，硬质氧化物颗粒如SiO2、Cr2O3和BeO分散在铜基基体中。然而，这些合金与粘附问题有关，并且耐磨性不一定有足够的特性。
因此，本申请人研制出一种含锌和锡的堆焊耐磨铜基合金，该合金比起铜更易于氧化。在这种合金中，通过产生锌或者锡的氧化物来提高抗粘附性，并且铜基合金的耐磨性得以改善。然而，因为锌或锡的熔点显著低于铜的熔点，所以锌或锡不一定是令人满意的元素。尤其是，在利用高密度能热源如激光束形成上述铜基合金的堆焊层时，锌或锡容易在堆焊时蒸发，不容易保持合金元素的目标浓度。因此，近年来，本申请人研制出了包含按重量％计的以下组成的堆焊耐磨铜基合金(专利文献No.1和专利文献No.2)：镍：10.0-30.0％；硅：0.5-5.0％；铁：2.0-15.0％；铬：1.0-10.0％；和钴：2.0-15.0％；以及钼、钨、铌和钽中的一种或两种或多种元素：2.0-15.0％。在这种合金中，具有Co-Mo系硅化物(硅化物质)的硬质颗粒和Cu-Ni系基体是主要成分。这种堆焊耐磨铜基合金的耐磨性主要由具有Co-Mo系硅化物的硬质颗粒确保，而这种堆焊耐磨铜基合金的抗裂性主要由Cu-Ni系基体确保。即使当在恶劣条件下使用这种合金时，耐磨性也较高。另外，因为锌和锡不用作积极元素，所以即使在堆焊的情况下，合金元素蒸发的缺点也较小，并且冒烟等情况也较少发生。因此，该合金适合用作堆焊用合金，尤其适合用作利用高密度能热源如激光束形成堆焊层的合金。
如上所述，即使是在恶劣条件下使用根据专利文献No.3和专利文献No.4所述的合金，这些合金也显示出良好的耐磨性。尤其是，在氧化性气氛中或在空气中，因为产生具有令人满意的固体润滑性能的氧化物，所以它们显示出良好的耐磨性。
专利文献1：日本未审专利公报(公开)No.8-225,868
专利文献2：日本已审专利公报(公告)No.7-17,978
专利文献3：日本未审专利公报(公开)No.8-225,868
专利文献4：日本已审专利公报(公告)No.7-17,978
发明内容
然而，尽管上述Co-Mo系硅化物具有增强耐磨性的效果，但它们硬而脆，因此，当朝增加硬质颗粒面积率的方向调节合金组成时，堆焊耐磨铜基合金的抗裂性变差。尤其是，在堆焊堆焊耐磨铜基合金的情况下，可能会产生焊缝裂纹，因此堆焊屈强比变差。另外，可切削性(可加工性)可能变差。相反，当朝降低硬质颗粒面积率的方向调节堆焊耐磨铜基合金中的合金组成时，堆焊耐磨铜基合金的耐磨性变差。
近年来，上述堆焊耐磨铜基合金将应用于各种环境，此外，使用条件将变得较苛刻。因此，要求合金即使在各种环境下也能够显示出良好的耐磨性。因此，在工业上，希望有这样的合金，即该合金上述公报所述的合金相比，能以更好的平衡方式具有耐磨性、抗裂性和可切削性。
鉴于上述情况作出了本发明，并且本发明的课题是提供一种不仅增强高温区的耐磨性、而且有利于增强抗裂性和可切削性的堆焊耐磨铜基合金，该合金尤其适用于堆焊以形成堆焊层，并且以良好的平衡方式具有耐磨性、抗裂性和可切削性。
本发明人在上述课题下致力于推进研发工作，并将其注意力集中在下述事实上，即Co-Mo系硅化物，硬质颗粒的主要成分具有硬而脆的特性；并可能形成裂纹的起点。并且，本发明人确认，通过减少钴含量和代之以增加钼含量，可以减少或消除一些具有硬而脆的特性的Co-Mo系硅化物，并附加地增加Fe-Mo系硅化物的比例，所述Fe-Mo系硅化物具有这种性能，即其硬度比Co-Mo系硅化物低而韧性比Co-Mo系硅化物稍高，通过这种方法，本发明人最近研制出这样的堆焊耐磨铜基合金，即该合金不仅能增强高温区的耐磨性，而且能以良好的平衡方式增强抗裂性和可切削性。
本发明进一步改善了上述堆焊耐磨铜基合金，并且确认，当不包含作为积极元素的、形成Co-Mo系硅化物和Fe-Mo系硅化物的钴、铁和钼时；以及用锰替代钴、铁和钼时；另外，当含有与锰结合以形成拉弗斯(Laves)相和额外地形成硅化物的元素(例如，钛、铪、锆、钒、铌、钽等)时，能够减少或消除Co-Mo系硅化物和Fe-Mo系硅化物以及额外地增加Mn系硅化物，因而可以提供这样的堆焊耐磨铜基合金，即该合金可具有韧性；可以在堆焊期间进一步改善抗裂性(包覆性)；可以以良好的平衡方式使抗裂性和耐磨性进一步相容；以及此外可以改善可机工性：并且已通过试验证实这些。基于这种确认，本发明人已研制出根据第一发明所述的堆焊耐磨铜基合金。
此外，当碳化钛、碳化钼、碳化钨、碳化铬、碳化钒、碳化钽、碳化铌、碳化锆和碳化铪中的一种或两种或多种成分以0.01-10.0％的量包含在根据第一发明所述的堆焊耐磨铜基合金中时，本发明人确认可以进一步增强高温区的可切削性、耐磨性和抗裂性，基于这种确认，本发明人研制出了根据第二发明所述的堆焊耐磨铜基合金。
也就是说，根据第一发明所述的堆焊耐磨铜基合金其特征在于，该合金具有包含按重量％计的以下成分的组成：镍：5.0-20.0％；硅：0.5-5.0％；锰：3.0-30.0％；和一种与锰结合以形成拉弗斯相以及附加地形成硅化物的元素：3.0-30.0％；以及不可避免的杂质；其余剩余成分为铜。
就所述与锰结合以形成拉弗斯相以及附加地形成硅化物的元素而论，它可以是例如钛、铪、锆、钒、铌、钽中的一种或两种或多种元素。
根据第二发明所述的堆焊耐磨铜基合金的特征在于，除了根据第一发明所述的堆焊耐磨铜基合金之外，该合金还包含碳化钛、碳化钼、碳化钨、碳化铬、碳化钒、碳化钽、碳化铌、碳化锆和碳化铪中的一种或两种或多种成分：按重量％计为0.01-10.0％。这些碳化物实现硬质颗粒的成核作用，并微细地分散在合金中。它们进一步改善了耐磨性和包覆性能，并且改善了可切削性。
在本说明中，除非另有说明，％是指重量％，铜基合金是其中铜的重量％多于各添加元素的单独的重量％的合金，其中，铜的重量％为从100重量％中减去添加元素的总量后得到的余量。
根据第一发明和第二发明所述的堆焊耐磨铜基合金，由于可以减少或消除Co-Mo系硅化物和Fe-Mo系硅化物，并且附加地积极地生成Mn系硅化物，它们对增强抗裂性(包覆性)和可切削性是有利的，并且可以确保高温区的耐磨性。因此，可以以良好的平衡方式满足抗裂性、可切削性和耐磨性。尤其是，如后文所述示例的数据所表明的，可以改善抗裂性。
附图说明
图1是示意性示出通过用激光束照射由堆焊耐磨铜基层形成的样品层而形成堆焊层的状态的透视图。
图2是示意性示出对具有堆焊层的试件进行耐磨试验的状态的结构图。
图3是示出本发明材料、参考示例等的堆焊层磨损重量的曲线图。
图4是示出关于本发明材料、参考示例等的堆焊层的每个(每台/每套)气缸盖的阀座裂纹发生率的曲线图。
图5是示出关于本发明材料、参考示例等的堆焊层的每个切削刀具加工的气缸盖的个数(台数/套数)的曲线图。
图6涉及应用示例，并且是用于示出通过堆焊堆焊耐磨铜基合金在内燃机的口上形成阀座的过程的概略图。
图7涉及应用示例，并且是用于示出通过堆焊堆焊耐磨铜基合金在内燃机的口上形成阀座的过程的透视图。
具体实施方式
按照根据第一和第二发明的堆焊耐磨铜基合金，一般得到一种在基体中分散有硬相的硬质颗粒的结构。就堆焊耐磨铜基合金的代表性基体而论，可以采用这种模式，即由作为主要成分的Cu-Ni系固溶体及主要成分是镍的硅化物形成。
硬质颗粒的平均硬度高于基体的平均硬度。硬质颗粒可以采用包含硅化物(硅化物质)的模式。除了硬质颗粒之外，基体也可以采用这种包含硅化物(硅化物质)的模式。
这里，就硬质颗粒而论，可以采用这种包含硅化物(硅化物质)的模式，该硅化物的主要成分是钛、铪、锆、钒、铌和钽中的一种或两种或多种元素。
按照根据本发明的堆焊耐磨铜基合金，就其中分散有硬质颗粒的基体的平均硬度(微维氏硬度)而论，一般可以是大约130-260Hv(维式硬度)，尤其是150-220Hv或160-200Hv；就硬质颗粒的平均硬度而论，它比基体更硬，并且可以是大约250-1000Hv，尤其是300-800Hv。合适地选定硬质颗粒的体积比，然而，当取堆焊耐磨铜基合金作为100％时，上述硬质颗粒的体积比按体积比计，在100％中可以例如是大约5-70％、大约10-60％、大约12-55％。硬质颗粒的粒径受堆焊耐磨铜基合金的成分、堆焊耐磨铜基合金的凝固速度等的影响，然而，该粒径可以是5-3000μm、10-2000μm或40-600μm，另外，该粒径可以是50-500μm或50-200μm，然而，它们不限于上述值。
下面将增加对本发明的堆焊耐磨铜基合金的成分的限制原因的说明。
镍：5.0-20.0％
镍是这样的，即一部分镍溶于铜中以提高铜基基体的韧性；而另一部分镍形成主要成分为镍的硬质硅化物(硅化物质)，以便通过分散强化来提高耐磨性。当镍低于上述含量的下限值时，铜镍系合金所具有的特性，尤其是有利的耐腐蚀性、耐热性和耐磨性变得不大可能显现，此外，硬质颗粒减少，因此不能充分获得上述效果。当镍超过上述含量的上限值时，硬质颗粒变得过量，则韧性降低，因此当硬质颗粒被变成堆焊层时，容易产生裂纹；在进一步堆焊硬质颗粒的情况下，对象物，即堆焊配合件的堆焊性能变差。考虑到上述情况，镍为5.0-20.0％。镍可以例如为5.3-18％，尤其是5.5-17.0％。应该注意的是，根据对本发明的堆焊耐磨铜基合金所要求的各种性能的重视程度，就上述镍含量范围的下限值而论，镍可以例如为5.2％、5.5％、6.0％、6.5％或7.0％；而就与上述下限值相对应的上限值而论，镍可以例如为19.5％、19.0％、18.5％或18.0％；然而，它们不限于这些值。
硅：0.5-5.0％
硅是一种形成硅化物(硅化物质)的元素，并形成主成分为镍的硅化物或主成分为钛、铪、锆、钒、铌或钽的硅化物，此外，硅有助于铜基基体的强化。当硅含量低于上述含量的下限值时，不能充分获得上述效果。当硅含量超过上述含量的上限值时，堆焊耐磨铜基合金的韧性变差，因此，当硅被变成堆焊层时，容易产生裂纹，并且对象物的堆焊性能变差。考虑到上述情况，硅为0.5-5.0％。例如硅可以为1.0-4.0％，尤其是1.5-3.0％或1.6-2.5％。根据对本发明的堆焊耐磨铜基合金所要求的各种性能的重视程度，就上述硅含量范围的下限值而论，硅可以例如为0.55％、0.6％或0.7％；而就与上述下限值相对应的上限值而论，硅可以例如为4.5％、4.0％、3.8％或3.0％；然而，它们不限于这些值。
锰：3.0-30.0％
锰形成拉弗斯相，并且额外地产生硅化物，并且用于使硅化物稳定。而且，可以发现锰有改善韧性的趋势。当锰低于上述含量的下限值时，很有可能不能充分获得上述效果。当锰超过上述含量的上限值时，硬相的粗化变得强烈，并且配合件的侵蚀性容易增强，因此堆焊耐磨铜基合金的韧性变差；另外，在在对象物上堆焊锰的情况下，容易产生裂纹。考虑到上述情况，锰为3.0-30.0％。例如，锰可以例如为3.2-28.0％、3.3-25％或3.5-23％。根据对本发明的堆焊耐磨铜基合金所要求的各种性能的重视程度，就上述锰含量范围的上限值而论，锰可以例如为29.0％、28.0％、27.0％或25.0％；而就与上述上限值相对应的下限值而论，锰可以例如为3.3％、3.5％或4％；然而，它们不限于这些值。
与锰结合以形成拉弗斯相以及附加地形成硅化物的元素：3.0-30.0％。
就与锰结合以形成拉弗斯相以及附加地形成硅化物的元素而论，例如可以是钛、铪、锆、钒、铌和钽中的一种或两种或多种元素。这些元素与锰结合以形成拉弗斯相，并且额外地与硅结合以便在硬质颗粒内生成硅化物(通常具有韧性的硅化物)，并提高了高温下的耐磨性和润滑性能。这种硅化物的硬度低于Co-Mo系硅化物的硬度；并且韧性高。因此，硅化物在硬质颗粒内产生，以便提高耐磨性及韧性。
当含量低于下限值时，耐磨性变差，并且不能充分证明改善的效果。另外，当含量超过上限值时，硬质颗粒变得过量，韧性削弱，及抗裂性变差，因此容易产生裂纹。考虑到上述情况，该含量为3.0-30.0％。例如，它可以为3.1-19.0％，尤其是3.2-18.0％。根据对本发明的堆焊耐磨铜基合金所要求的各种性能的重视程度，就上述元素(钛、铪、锆、钒、铌和钽中的一种或两种或多种元素)的含量范围的下限值而论，它可以例如为3.2％、3.5％或4.0％；而就与上述下限值相对应的上限值而论，它可以例如为28.0％、27.0％或26.0％；然而，它们不限于这些值。
碳化钛、碳化钼、碳化钨、碳化铬、碳化钒、碳化钽、碳化铌、碳化锆和碳化铪中的一种或两种或多种成分：0.01-10.0％
可以希望这些碳化物实施硬质颗粒的成核作用，并且推断它们可以有助于预想硬质颗粒的小型化，并使抗裂性和耐磨性相容。这些碳化物可以是由一种元素的碳化物形成的简单碳化物，或者可以是由多种元素的碳化物形成的复合碳化物。当上述碳化物低于上述含量的下限值时，改善的效果不一定充分。当它们超过上述含量的上限值时，可以发现阻碍抗裂性的趋势。考虑到上述情况，它们为0.01-10.0％。优选地，为0.02-9.0％，或0.05-8％，此外，0.05-7.0％，可选地，0.5-2.0％，或0.7-1.5％。根据对本发明的堆焊耐磨铜基合金所要求的各种性能的重视程度，就上述碳化物的含量范围的上限值而论，它可以例如为9.0％、8.0％、7.0％或6.0％；而就与上述下限值相对应的下限值而论，它可以例如为0.02％、0.04％或0.1％；然而，它们不限于这些值。应该注意的是，与上述碳化物一起，可以同时具有碳化铌。而且，根据需要包含上述碳化物，甚至可以允许不包含上述碳化物的情况。应该注意的是，碳化物可以与成合金元素同系。例如，当内含钛时，可以应用碳化钛；而当内含铪时，可以应用碳化铪。
按照本发明的堆焊耐磨铜基合金可以应用下列实施例中的至少一种。
按照本发明的堆焊耐磨铜基合金用作堆焊到对象物上的堆焊合金。就堆焊方法而论，一些方法用于通过利用高密度能热源例如激光束、电子束和电弧来焊接该合金而堆焊该合金。在堆焊情况下，将本发明的堆焊耐磨铜基合金变成粉末或大块物体，以制成用于堆焊的原料，并且可以通过利用热源来焊接该合金而堆焊该合金，同时将粉末或大块物体集合到待堆焊的一部分上，其中，该热源以上述高密度能热源例如激光束、电子束和电弧为代表。而且，可以将上述堆焊耐磨铜基合金变成堆焊用线状或棒状原工件，而不限于粉末或大块物体。就激光束而论，它们为具有高能密度的激光束，例如二氧化碳激光束和YAG(钇铝石榴石)激光束。就待堆焊的对象物的材质而论，可以例如为铝、铝系合金、铁或铁系合金、铜或铜系合金及类似物，然而，它们不限于这些。就构成对象物的铝合金的基本组成而论，可以例如为铸造用铝合金，如Al-Si系、Al-Cu系、Al-Mg系和Al-Zn系铝合金，然而，它们不限于这些。就对象物而论，可以例如为发动机，如内燃机和外燃机，然而，它们不限于这些。在内燃机情况下，可以例如为动态阀系统材料。在这种情况下，它可以用于构成排气口的阀座，或者可以用于构成进气口的阀座。在这种情况下，阀座本身可以由根据本发明的堆焊耐磨铜基合金构成，或者可以将根据本发明的堆焊耐磨铜基合金堆焊到阀座上。然而，根据本发明的堆焊耐磨铜基合金不限于用于发动机例如内燃机的动态阀系统材料，而是也可用于其它系统的要求耐磨性的滑动堆焊材料。
就本发明的堆焊耐磨铜基合金而论，它可以在堆焊之后构成堆焊层，或者可以是堆焊之前的堆焊用合金。
(示例)
(示例1)
下面，将结合与参考示例具体说明本发明的示例1。表1中列出用在本示例中的本发明堆焊耐磨铜基合金的样品(“T”系，“T”意味着含钛)的组成(分析的组成)。该分析的组成与配料的组成基本一致。如表1所列出的，示例1的组成不包含作为积极元素的钴、铁和钼，但是包含钛，并且被设定到包含按重量％计的下列成分的组成内：镍：5.0-20.0％，硅：0.5-5.0％，锰：3.0-30.0％和钛：3.0-30.0％，以及余量：铜。应该注意的是，表1中所列出的样品“i”、样品“a”、样品“c”、样品“e”、样品“g”和样品“x”与权利要求1的组成范围不同，并被指定为参考示例品。
上述各个样品都是粉末，所述粉末是通过使在高真空下熔化的合金熔融金属气体雾化而处理获得的。粉末的粒径为5μm-300μm。气体雾化处理通过在非氧化性气氛(在氩气或氮气气氛中)中通过喷嘴喷射高温熔融金属而进行。因为上述粉末是通过气体雾化处理而形成的，所以成分的均匀性高。
如图1所示，利用一种铝合金(材质：AC2C)所形成的基底50，所述铝合金是用于堆焊的对象物，通过光束振荡器57使二氧化碳激光器的激光束55摆动，并且使激光束55和基底50相对移动成这样的状态，即上述样品(粉状)被放置在基底50的被堆焊部51上以形成样品层53；因此，激光束55照射到样品层53上，从而使样品53熔化并且随后凝固，以便在基底50的被堆焊部51上形成一堆焊层60(堆焊厚度：2.0mm，以及堆焊宽度：6.0mm)。
此刻，堆焊是在通过供气管道65将保护气体(氩气)喷射到堆焊位置上时完成的。在上述照射处理中，激光束55通过光束振荡器57沿样品层53的宽度方向(箭头所示的“W”方向)摆动。在上述激光处理中，二氧化碳气体激光器的激光输出为4.5KW，在样品层53处的激光束55的光点直径为2.0mm，激光束55和基底50之间的相对行进速度为15.0mm/sec，并且保护气体流量为10升/分。关于其它样品，也分别类似地形成堆焊层。
当检验由各个样品所形成的堆焊层时，将具有硬相的硬质颗粒分散在堆焊层的基体中。当取堆焊耐磨铜基合金为100％时，硬质颗粒在堆焊耐磨铜基合金中所占的体积比在上述100％的大约5-60％的范围内。基体的平均硬度、硬质颗粒的平均硬度及硬质颗粒的粒径都在上文描述的范围内。
关于用各个样品所形成的堆焊层，检验了裂缝发生率。另外，进行了磨损试验以便检验用各个样品所形成的堆焊层的磨损量。磨损试验是这样的，如图2所示，通过下述方法进行试验：在这种状态下，即具有堆焊层101的试件100保持在第一保持器102中，而绕其外缘缠绕有感应线圈的104圆柱形配合件106保持在第二保持器108中，旋转配合件106，并将配合件106的轴向端面压到试件100的堆焊层101上，同时通过感应线圈104的高频感应加热配合件106。就试验条件而论，负载为2.0mpa，滑动速度为0.3m/sec，试验时间为1.2ksec，而试件100的表面温度为323-523K。就配合件106而论，使用这样一种配合件，即其中与JIS-SUH35等效的材料的表面覆盖有耐磨铜基合金Stellite(斯特莱特硬质合金)。此外，进行了切削试验以检验用各个样品同样形成的堆焊层的可切削性。切削试验这样进行，即评估已加工的个数，也就是说，评估具有所形成的堆焊层的气缸盖的数目，可用一个切削刀具切削上述数目的气缸盖。
除了各个样品的组成之外，表1还列出了堆焊期间在堆焊层外的裂缝发生率(％)、在磨损试验中堆焊层的磨损重量(mg)以及在切削试验中的堆焊层可切削性(个数)的试验结果。这里，裂缝发生率越小，意味着抗裂性越令人满意。磨损重量越小，意味着耐磨性越令人满意。个数越多，意味着可切削性越令人满意。
根据作为参考示例的样品“i”、样品“a”、样品“c”、样品“e”、样品“g”和样品“x”，因为钴量降到2％或更低，所以硬且脆性的Co-Mo系硅化物减少或消失，此外，具有比Co-Mo系硅化物更低的硬度和稍高的韧性的硅化物的比例可以增加，因此能以良好的平衡方式提高高温区中的耐磨性、抗裂性和可切削性。
然而，由于近年来它们都变成较严格要求的特性，所以要求用更好的平衡方式来提高耐磨性、抗裂性及可切削性。这里，如表1中所示，关于参考示例的样品“i”，尽管磨损重量令人满意，但可切削性和抗裂性不够。关于参考示例的样品“a”，尽管磨损重量令人满意，但抗裂性和可切削性不够。关于参考示例的样品“c”和样品“g”，尽管抗裂性令人满意，但磨损重量大，而且可切削性也不够。
相反，关于示例1的各个样品所形成的堆焊层，裂纹发生率低至0％，因此抗裂性令人满意。即使当钛含量改变时，裂纹发生率也是0％，因此抗裂性令人满意。
另外，当考察磨损重量时，关于参考示例的样品“c”和样品“g”所形成的堆焊层，尽管耐磨性改善效果增加，但磨损重量仍大到超过10mg，并且不一定充分，然而，相反，关于示例1的样品所形成的堆焊层，磨损重量等于或小于9mg且较低，耐磨性改善效果令人满意。尤其是，关于样品“T2”和样品“T7”所形成的堆焊层，磨损重量较低。
在可切削性上，关于参考示例的样品“a”所形成的堆焊层，加工的个数是如此之少，以致不能令人满意，然而，关于示例1的样品所形成的堆焊层，得到令人满意的可切削性。因此，正如从表1所示试验结果可以理解的，已经发现，由示例1的各个样品的堆焊耐磨铜基合金所形成的堆焊层用良好的平衡方式获得抗裂性、耐磨性和可切削性。尤其是，发现抗裂性是令人满意的。
(示例2)
下面，将具体说明本发明的示例2。在本示例中，堆焊层也基本在与示例1类似的条件下形成。表2中列出本示例中所用的堆焊耐磨铜基合金的样品(“H”系，“H”意味着含铪)的组成。如表2中所示，示例2的组成不积极地含有钴、铁和钼，但含有铪，并设定到包括按重量％计的下列成分的组成内：镍：5.0-20.0％，硅：0.5-5.0％，锰：3.0-30.0％，铪：3.0-30.0％，以及余量：铜。
当检验由各个样品所形成的堆焊层时，具有硬相的硬质颗粒分散在堆焊层的基体中。当把堆焊耐磨铜基合金取作100％时，硬质颗粒在堆焊耐磨铜基合金中所占的体积比在100％的大约5-60％范围内。基体的平均硬度、硬质颗粒的平均硬度以及硬质颗粒的粒径都在上文所描述的范围内。
如表2所示，当考察裂纹发生率时，示例2的样品所形成的堆焊层的裂纹发生率低，并且是0％。即使当铪含量改变时，裂纹发生率也是0％。
当考察磨损重量时，示例2的样品所形成的堆焊层的磨损重量等于或小于8mg且较低。尤其是，样品“H2”、“H6”和“H7”所形成的堆焊层的磨损重量较低。同样在可切削性方面，已加工的个数较多，因此可切削性足够。因此，正如从表2所列的试验结果可理解的，已发现，由示例2的样品的堆焊耐磨铜基合金所形成的堆焊层以良好的平衡方式获得抗裂性、耐磨性和可切削性。尤其是，发现抗裂性是令人满意的。
(示例3)
下面，将具体说明本发明的示例3。在本示例中，堆焊层也基本在与示例1类似的条件下形成。表3中示出本示例中所用的堆焊耐磨铜基合金的样品(“Z”系，“Z”意味着含锆)的组成。如表3所示，示例3的组成不积极地含有钴、铁和钼，而是含有锆，并且设定在包括按重量％计的下列成分的组成内：镍：5.0-20.0％，硅：0.5-5.0％，锰：3.0-30.0％，锆：3.0-30.0％，以及余量：铜。
如表3所示，当考察裂纹发生率时，示例3的样品所形成的堆焊层的裂纹发生率低，并且是0％。即使当锆含量改变时，裂纹发生率也是0％。当考察磨损重量时，示例3的样品所形成的堆焊层的磨损重量等于或小于10mg且较低。尤其是，由样品“Z2”和样品“Z7”所形成的堆焊层的磨损重量较低。同样在可切削性方面，已加工的个数较多，因此可切削性是足够的。因此，正如从表3所示的试验结果可以理解的，已发现，示例3的样品的堆焊耐磨铜基合金所形成的堆焊层以良好的平衡方式获得抗裂性、耐磨性和可切削性。尤其是，发现抗裂性是令人满意的。
(示例4)
下面，将具体说明本发明的示例4。在本示例中，堆焊层也基本在与示例1类似的条件下形成。表4中示出本示例中所用的堆焊耐磨铜基合金的样品(“V”系，“V”意味着含有钒)的组成。如表4所示，示例4的组成不积极地含有钴、铁和钼，并且设定到包括按重量％计的下列成分的组成内：镍：5.0-20.0％，硅：0.5-5.0％，锰：3.0-30.0％，钒：3.0-30.0％，以及余量：铜。
如表4所示，当考察裂纹发生率时，示例4的样品所形成的堆焊层的裂纹发生率低，并且是0％。即使当锆含量改变时，裂纹发生率也是0％。当考察磨损重量时，示例4的样品所形成的堆焊层的磨损重量等于或小于9mg且较低。同样在可切削性方面，已加工的个数较多，因此可切削性是足够的。因此，正如从表4所示的试验结果可以理解的，示例4的样品的堆焊耐磨铜基合金所形成的堆焊层以良好的平衡方式获得抗裂性、耐磨性和可切削性。尤其是，发现抗裂性是令人满意的。
(示例5)
下面，将具体说明本发明的示例5。在本示例中，堆焊层也基本在与示例1类似的条件下形成。表5中示出本示例中所用的堆焊耐磨铜基合金的样品(“N”系，“N”意味着含铌)的组成。如表5所示，示例5的组成不积极地含有钴、铁和钼，并且设定在包括按重量％计的下述成分的组成内：镍：5.0-20.0％，硅：0.5-5.0％，锰：3.0-30.0％，铌：3.0-30.0％，以及余量：铜。
如表5所示，当考察裂纹发生率时，示例5的样品所形成的堆焊层的裂纹发生率低，并且是0％。即使当铌含量改变时，裂纹发生率也是0％。当考察磨损重量时，示例5的样品所形成的堆焊层的磨损重量等于或小于8mg且较低。尤其是，由样品“N2”、“N6”和“N7”所形成的堆焊层的磨损重量较低。同样在可切削性方面，已加工的个数较多，因此可切削性是足够的。因此，正如从表5所示的试验结果可以理解的，已发现，示例5的样品的堆焊耐磨铜基合金所形成的堆焊层以良好的平衡方式获得抗裂性、耐磨性和可切削性。尤其是，发现抗裂性是令人满意的。
(示例6)
下面，将具体说明本发明的示例6。在本示例中，堆焊层也基本在与示例1类似的条件下形成。表6中示出本示例中所用的堆焊耐磨铜基合金的样品(“A”系，“A”意味着含钽)的组成。如表6所示，示例6的组成不积极地含有钴、铁和钼，并且设定在包括按重量％计的下述成分的组成内：镍：5.0-20.0％，硅：0.5-5.0％，锰：3.0-30.0％，钽：3.0-30.0％，以及余量：铜。
如表6所示，当考察裂纹发生率时，示例6的样品所形成的堆焊层的裂纹发生率低，并且是0％。即使当钽含量改变时，裂纹发生率也是0％。当考察磨损重量时，示例6的样品所形成的堆焊层的磨损重量等于或小于11mg且较低。尤其是，样品“A2”和“A7”所形成的堆焊层的磨损重量较低。同样在可切削性方面，已加工的个数较多，因此可切削性是足够的。因此，正如从表6所示的试验结果可以理解的，已发现，示例6的样品的堆焊耐磨铜基合金所形成的堆焊层以良好的平衡方式获得抗裂性、耐磨性和可切削性。尤其是，发现抗裂性是令人满意的。
(示例7)
下面，将具体说明本发明的示例7。在本示例中，堆焊层也基本在与例1类似的条件下形成。表7中示出本示例中所用的堆焊耐磨铜基合金的样品(“TC”系，“TC”意味着含钛和碳化钛)的组成。如表7所示，示例7的组成不积极地含有钴、铁和钼，并且设定在包括按重量％计的下列成分的组成内：镍：5.0-20.0％，硅：0.5-5.0％，锰：3.0-30.0％，钛：3.0-30.0％，碳化钛(TiC)：1.2％，以及余量：铜。如表7所示，当考察裂纹发生率时，示例7的样品所形成的堆焊层的裂纹发生率低，并且是0％。即使当钛和碳化钛的含量改变时，裂纹发生率也是0％。当考察磨损重量时，磨损重量等于或小于9mg且较低。尤其是，由样品“TC2”和“TC7”所形成的堆焊层的磨损重量较低。同样在可切削性方面，已加工的个数较多，因此可切削性是足够的。因此，正如从表7所示的试验结果可以理解的，示例7的样品的堆焊耐磨铜基合金所形成的堆焊层以良好的平衡方式获得抗裂性、耐磨性和可切削性。尤其是，发现抗裂性是令人满意的。
(示例8)
下面，将具体说明本发明的示例8。在本示例中，堆焊层也基本在与示例1类似的条件下形成。表8中示出本示例中所用的堆焊耐磨铜基合金的样品(“AC”系，“AC”意味着含钽和碳化钽)的组成。如表8所示，示例8的组成不积极地含有钴、铁和钼，并且设定在包括按重量％计的下列成分的组成内：镍：5.0-20.0％，硅：0.5-5.0％，锰：3.0-30.0％，钽：3.0-30.0％，碳化钛(TaC)：1.2％，以及余量：铜。
如表8所示，当考察裂纹发生率时，示例8的样品所形成的堆焊层的裂纹发生率低，并且是0％。即使当钽和碳化钽的含量改变时，裂纹发生率也是0％。当考察磨损重量时，磨损重量等于或小于9mg且较低。尤其是，样品“AC2”和样品“AC7”所形成的堆焊层的磨损重量较低。同样在可切削性方面，已加工的个数较多，因此可切削性是足够的。因此，正如从表8所示的试验结果可以理解的，已发现，示例8的样品的堆焊耐磨铜基合金所形成的堆焊层以良好的平衡方式获得抗裂性、耐磨性和可切削性。尤其是，发现抗裂性是令人满意的。
(示例9)
下面，将具体说明本发明的示例9。在本示例中，堆焊层也基本在与示例1类似的条件下形成。表9中示出本示例中所用的堆焊耐磨铜基合金的样品(“ZC”系，“ZC”意味着含锆和碳化锆)的组成。如表9所示，示例9的组成不积极地含有钴、铁和钼，并且设定在包括按重量％计的下列成分的组成内：镍：5.0-20.0％，硅：0.5-5.0％，锰：3.0-30.0％，锆：3.0-30.0％，碳化锆(ZrC)：1.2％，以及余量：铜。
如表9所示，当考察裂纹发生率时，示例9的样品所形成的堆焊层的裂纹发生率低，并且是0％。即使当钛和碳化钛的含量改变时，裂纹发生率也是0％。当考察磨损重量时，示例9的样品所形成的堆焊层的磨损重量等于或小于8mg且较低的。尤其是，由样品“ZC2”和“ZC7”所形成的堆焊层的磨损重量较低。同样在可切削性方面，已加工的个数较多，因此可切削性是足够的。因此，正如从表9所示的试验结果可以理解的，已发现，由示例9的样品的堆焊耐磨铜基合金所形成的堆焊层以良好的平衡方式获得抗裂性、耐磨性和可切削性。尤其是，发现抗裂性是令人满意的。
(示例10)
下面，将具体说明本发明的示例10。在本示例中，堆焊层也基本在与示例1类似的条件下形成。表10中示出本示例中所用的堆焊耐磨铜基合金的样品(“NC”系，“NC”意味着含铌和碳化铌)的组成。如表10所示，示例10的组成不积极地含有钴、铁和钼，并且设定在包括按重量％计的下列成分的组成内：镍：5.0-20.0％，硅：0.5-5.0％，锰：3.0-30.0％，铌：3.0-30.0％，碳化铌(NbC)：1.2％，以及余量：铜。
如表10所示，当考察裂纹发生率时，示例10的样品所形成的堆焊层的裂纹发生率低，并且是0％。即使当铌和碳化铌的含量改变时，裂纹发生率也是0％。当考察磨损重量时，示例10的样品所形成的堆焊层的磨损重量等于或小于7mg且较低。尤其是，由样品“NC2”和“NC7”所形成的堆焊层的磨损重量较低。同样在可切削性方面，已加工的个数较多，因此可切削性是足够的。因此，正如从表10所示的试验结果可以理解的，已发现，示例10的样品的堆焊耐磨铜基合金所形成的堆焊层以良好的平衡方式获得抗裂性、耐磨性和可切削性。尤其是，发现抗裂性是令人满意的。
(示例11)
下面，将具体说明本发明的示例11。在本示例中，堆焊层也基本在与示例1类似的条件下形成。表11中示出本示例中所用的堆焊耐磨铜基合金的样品(“HC”系，“HC”意味着含铪和碳化铪)的组成在。如表11所示，示例11的组成不积极地含有钴、铁和钼，并且设定在包含按重量％计的下列成分的组成内：镍：5.0-20.0％，硅：0.5-5.0％，锰：3.0-30.0％，铪：3.0-30.0％，碳化铪(HfC)：1.2％，以及余量：铜。
如表11所示，当考察裂纹发生率时，示例11的样品所形成的堆焊层的裂纹发生率低，并且是0％。即使当铪和碳化铪的含量改变时，裂纹发生率也是0％。当考察磨损重量时，示例11的样品所形成的堆焊层的磨损重量等于或小于7mg且较低。尤其是，由样品“HC2”和“HC7”所形成的堆焊层的磨损重量较低。同样在可切削性方面，已加工的个数较多，因此可切削性是足够的。因此，正如从表11所示的试验结果可以理解的，已发现，示例11的样品的堆焊耐磨铜基合金所形成的堆焊层以良好的平衡方式获得抗裂性、耐磨性和可切削性。尤其是，发现抗裂性是令人满意的。
表1
| 样品 | 含钛堆焊耐磨铜基合金组成重量％ | 裂纹发生率％ | 磨损重量阀座mg | 可切削性个 | ||||||||
| Cu | Ni | Si | Ti | Mn | Fe | Co | ||||||
| 示例1 | T1 | 余量 | 17.5 | 2.3 | 17.5 | 17.5 | - | - | 0 | 4-5 | 740 | |
| T2 | 余量 | 20.0 | 2.3 | 30.0 | 30.0 | - | - | 0 | 1-2 | 460 | ||
| T3 | 余量 | 5.5 | 2.3 | 5.5 | 4.5 | - | - | 0 | 7-8 | 840 | ||
| T4 | 余量 | 5.0 | 2.3 | 3.0 | 3.0 | - | - | 0 | 7-8 | 760 | ||
| T5 | 余量 | 18.0 | 2.3 | 8.0 | 10.0 | - | - | 0 | 5-6 | 720 | ||
| T6 | 余量 | 17.5 | 2.3 | 17.5 | 17.5 | - | - | 0 | 2-3 | 680 | ||
| T7 | 余量 | 20.0 | 2.3 | 30.0 | 30.0 | - | - | 0 | 1-2 | 440 | ||
| T8 | 余量 | 5.5 | 2.3 | 5.5 | 4.5 | - | - | 0 | 4-6 | 780 | ||
| T9 | 余量 | 5.0 | 2.3 | 3.0 | 3.0 | - | - | 0 | 5-7 | 740 | ||
| T10 | 余量 | 18.0 | 2.3 | 8.0 | 8.0 | - | - | 0 | 5-6 | 700 | ||
| 参考样品 | i | 余量 | 18.0 | 2.3 | Mo 8.0 | 10.5 | 1.5 | 1.0 | 1.0 | 4-5 | 330 | |
| a | 余量 | 22.5 | 2.3 | Mo 22.5 | 12.5 | 1.5 | 1.0 | 1.5 | 2-3 | 180 | ||
| c | 余量 | 12.5 | 2.3 | Mo 12.5 | 22.5 | 1.5 | 1.0 | 0.20 | 10-12 | 280 | ||
| g | 余量 | 2.5 | 2.3 | Mo 2.5 | 7.5 | 1.5 | 1.0 | 0 | 12-16 | 370 | ||
| x | 余量 | 18.0 | 2.3 | Mo 8.0 | 10.0 | 1.5 | 1.0 | Nbc1.2 | 0 | 3-4 | 350 |
表2
| 样品 | 含铪堆焊耐磨铜基合金的组成 重量％ | 裂纹发生率％ | 磨损重量阀座mg | 可切削性个 | ||||||||
| Cu | Ni | Si | Hf | Mn | Fe | Co | ||||||
| 示例2 | H1 | 余量 | 17.5 | 2.3 | 17.5 | 17.5 | - | - | 0 | 3-4 | 720 | |
| H2 | 余量 | 20.0 | 2.3 | 30.0 | 30.0 | - | - | 0 | 1-2 | 440 | ||
| H3 | 余量 | 5.5 | 2.3 | 5.5 | 4.5 | - | - | 0 | 6-7 | 820 | ||
| H4 | 余量 | 5.0 | 2.3 | 3.0 | 3.0 | - | - | 0 | 6-7 | 740 | ||
| H5 | 余量 | 18.0 | 2.3 | 8.0 | 10.0 | - | - | 0 | 4-5 | 700 | ||
| H6 | 余量 | 17.5 | 2.3 | 17.5 | 17.5 | - | - | 0 | 1-2 | 640 | ||
| H7 | 余量 | 20.0 | 2.3 | 30.0 | 30.0 | - | - | 0 | 1-2 | 440 | ||
| H8 | 余量 | 5.5 | 2.3 | 5.5 | 4.5 | - | - | 0 | 3-5 | 760 | ||
| H9 | 余量 | 5.0 | 2.3 | 3.0 | 3.0 | - | - | 0 | 4-6 | 720 | ||
| H10 | 余量 | 18.0 | 2.3 | 8.0 | 8.0 | - | - | 0 | 4-6 | 680 | ||
表3
| 样品 | 含锆堆焊耐磨铜基合金的组成 重量％ | 裂纹发生率％ | 磨损重量阀座mg | 可切削性个 | ||||||||
| Cu | Ni | Si | Zr | Mn | Fe | Co | ||||||
| 示例3 | Z1 | 余量 | 17.5 | 2.3 | 17.5 | 17.5 | - | - | 0 | 4-6 | 760 | |
| Z2 | 余量 | 20.0 | 2.3 | 30.0 | 30.0 | - | - | 0 | 1-2 | 480 | ||
| Z3 | 余量 | 5.5 | 2.3 | 5.5 | 4.5 | - | - | 0 | 8-9 | 860 | ||
| Z4 | 余量 | 5.0 | 2.3 | 3.0 | 3.0 | - | - | 0 | 8-9 | 780 | ||
| Z5 | 余量 | 18.0 | 2.3 | 8.0 | 10.0 | - | - | 0 | 4-6 | 740 | ||
| Z6 | 余量 | 17.5 | 2.3 | 17.5 | 17.5 | - | - | 0 | 3-4 | 700 | ||
| Z7 | 余量 | 20.0 | 2.3 | 30.0 | 30.0 | - | - | 0 | 1-2 | 460 | ||
| Z8 | 余量 | 5.5 | 2.3 | 5.5 | 4.5 | - | - | 0 | 5-6 | 820 | ||
| Z9 | 余量 | 5.0 | 2.3 | 3.0 | 3.0 | - | - | 0 | 6-8 | 760 | ||
| Z10 | 余量 | 18.0 | 2.3 | 8.0 | 8.0 | - | - | 0 | 4-6 | 720 | ||
表4
| 样品 | 含钒堆焊耐磨铜基合金的组成 重量％ | 裂纹发生率％ | 磨损重量阀座mg | 可切削性个 | ||||||||
| Cu | Ni | Si | V | Mn | Fe | Co | ||||||
| 示例4 | V1 | 余量 | 17.5 | 2.3 | 17.5 | 17.5 | - | - | 0 | 4-5 | 760 | |
| V2 | 余量 | 20.0 | 2.3 | 30.0 | 30.0 | - | - | 0 | 1-2 | 480 | ||
| V3 | 余量 | 5.5 | 2.3 | 5.5 | 4.5 | - | - | 0 | 7-8 | 860 | ||
| V4 | 余量 | 5.0 | 2.3 | 3.0 | 3.0 | - | - | 0 | 7-8 | 780 | ||
| V5 | 余量 | 18.0 | 2.3 | 8.0 | 10.0 | - | - | 0 | 5-6 | 740 | ||
| V6 | 余量 | 17.5 | 2.3 | 17.5 | 17.5 | - | - | 0 | 2-3 | 700 | ||
| V7 | 余量 | 20.0 | 2.3 | 30.0 | 30.0 | - | - | 0 | 1-2 | 460 | ||
| V8 | 余量 | 5.5 | 2.3 | 5.5 | 4.5 | - | - | 0 | 4-6 | 800 | ||
| V9 | 余量 | 5.0 | 2.3 | 3.0 | 3.0 | - | - | 0 | 5-7 | 760 | ||
| V10 | 余量 | 18.0 | 2.3 | 8.0 | 8.0 | - | - | 0 | 5-6 | 720 | ||
表5
| 样品 | 含铌堆焊耐磨铜基合金的组成 重量％ | 裂纹发生率％ | 磨损重量阀座mg | 可切削性个 | ||||||||
| Cu | Ni | Si | Nb | Mn | Fe | Co | ||||||
| 示例5 | N1 | 余量 | 17.5 | 2.3 | 17.5 | 17.5 | - | - | 0 | 3-4 | 740 | |
| N2 | 余量 | 20.0 | 2.3 | 30.0 | 30.0 | - | - | 0 | 1-2 | 460 | ||
| N3 | 余量 | 5.5 | 2.3 | 5.5 | 4.5 | - | - | 0 | 6-7 | 840 | ||
| N4 | 余量 | 5.0 | 2.3 | 3.0 | 3.0 | - | - | 0 | 6-7 | 760 | ||
| N5 | 余量 | 18.0 | 2.3 | 8.0 | 10.0 | - | - | 0 | 4-5 | 720 | ||
| N6 | 余量 | 17.5 | 2.3 | 17.5 | 17.5 | - | - | 0 | 1-2 | 660 | ||
| N7 | 余量 | 20.0 | 2.3 | 30.0 | 30.0 | - | - | 0 | 1-2 | 460 | ||
| N8 | 余量 | 5.5 | 2.3 | 5.5 | 4.5 | - | - | 0 | 3-5 | 780 | ||
| N9 | 余量 | 5.0 | 2.3 | 3.0 | 3.0 | - | - | 0 | 4-6 | 740 | ||
| N10 | 余量 | 18.0 | 2.3 | 8.0 | 8.0 | - | - | 0 | 4-6 | 700 | ||
表6
| 样品 | 含钽堆焊耐磨铜基合金的组成 重量％ | 裂纹发生率％ | 磨损重量阀座mg | 可切削性个 | ||||||||
| Cu | Ni | Si | Ta | Mn | Fe | Co | ||||||
| 示例6 | A1 | 余量 | 17.5 | 2.3 | 17.5 | 17.5 | - | - | 0 | 5-7 | 780 | |
| A2 | 余量 | 20.0 | 2.3 | 30.0 | 30.0 | - | - | 0 | 2-3 | 500 | ||
| A3 | 余量 | 5.5 | 2.3 | 5.5 | 4.5 | - | - | 0 | 9-10 | 900 | ||
| A4 | 余量 | 5.0 | 2.3 | 3.0 | 3.0 | - | - | 0 | 9-10 | 800 | ||
| A5 | 余量 | 18.0 | 2.3 | 8.0 | 10.0 | - | - | 0 | 5-7 | 800 | ||
| A6 | 余量 | 17.5 | 2.3 | 17.5 | 17.5 | - | - | 0 | 3-5 | 730 | ||
| A7 | 余量 | 20.0 | 2.3 | 30.0 | 30.0 | - | - | 0 | 2-3 | 480 | ||
| A8 | 余量 | 5.5 | 2.3 | 5.5 | 4.5 | - | - | 0 | 6-8 | 850 | ||
| A9 | 余量 | 5.0 | 2.3 | 3.0 | 3.0 | - | - | 0 | 7-9 | 800 | ||
| A10 | 余量 | 18.0 | 2.3 | 8.0 | 8.0 | - | - | 0 | 5-7 | 750 | ||
表7
| 样品 | 含钛和碳化钛的堆焊耐磨铜基合金的组成 重量％ | 裂纹发生率％ | 磨损重量阀座mg | 可切削性个 | ||||||||
| Cu | Ni | Si | Mn | Tin | Fe | Co | TiC | |||||
| 示例7 | TC1 | 余量 | 17.5 | 2.3 | 17.5 | 17.5 | - | - | 1.2 | 0 | 2-3 | 700 |
| TC2 | 余量 | 20.0 | 2.3 | 30.0 | 30.0 | - | - | 1.2 | 0 | 0.5-1 | 450 | |
| TC3 | 余量 | 5.5 | 2.3 | 5.5 | 4.5 | - | - | 1.2 | 0 | 6-8 | 800 | |
| TC4 | 余量 | 5.0 | 2.3 | 3.0 | 3.0 | - | - | 1.2 | 0 | 6-8 | 750 | |
| TC5 | 余量 | 18.0 | 2.3 | 8.0 | 10.0 | - | - | 1.2 | 0 | 3-4 | 700 | |
| TC6 | 余量 | 17.5 | 2.3 | 17.5 | 17.5 | - | - | 1.2 | 0 | 1-2 | 650 | |
| TC7 | 余量 | 20.0 | 2.3 | 30.0 | 30.0 | - | - | 1.2 | 0 | 0.1-0.5 | 400 | |
| TC8 | 余量 | 5.5 | 2.3 | 5.5 | 4.5 | - | - | 1.2 | 0 | 4-6 | 750 | |
| TC9 | 余量 | 5.0 | 2.3 | 3.0 | 3.0 | - | - | 1.2 | 0 | 4-6 | 700 | |
| TC10 | 余量 | 18.0 | 2.3 | 8.0 | 8.0 | - | - | 1.2 | 0 | 2-3 | 650 | |
表8
| 样品 | 含钽和碳化钽的堆焊耐磨铜基合金的组成 重量％ | 裂纹发生率％ | 磨损重量阀座mg | 可切削性个 | ||||||||
| Cu | Ni | Si | Mn | Ta | Fe | Co | TaC | |||||
| 示例8 | AC 1 | 余量 | 17.5 | 2.3 | 17.5 | 17.5 | - | - | 1.2 | 0 | 3-4 | 720 |
| AC 2 | 余量 | 20.0 | 2.3 | 30.0 | 30.0 | - | - | 1.2 | 0 | 1-1.5 | 460 | |
| AC 3 | 余量 | 5.5 | 2.3 | 5.5 | 5.5 | - | - | 1.2 | 0 | 7-8 | 820 | |
| AC 4 | 余量 | 5.0 | 2.3 | 3.0 | 3.0 | - | - | 1.2 | 0 | 7-8 | 760 | |
| AC 5 | 余量 | 18.0 | 2.3 | 8.0 | 8.0 | - | - | 1.2 | 0 | 4-5 | 720 | |
| AC 6 | 余量 | 17.5 | 2.3 | 17.5 | 17.5 | - | - | 1.2 | 0 | 2-3 | 680 | |
| AC 7 | 余量 | 20.0 | 2.3 | 30.0 | 30.0 | - | - | 1.2 | 0 | 0.5-1.0 | 420 | |
| AC 8 | 余量 | 5.5 | 2.3 | 5.5 | 5.5 | - | - | 1.2 | 0 | 5-6 | 780 | |
| AC 9 | 余量 | 5.0 | 2.3 | 3.0 | 3.0 | - | - | 1.2 | 0 | 5-7 | 720 | |
| AC 10 | 余量 | 18.0 | 2.3 | 8.0 | 8.0 | - | - | 1.2 | 0 | 3-4 | 680 | |
表9
| 样品 | 含锆和碳化锆的堆焊耐磨铜基合金的组成 重量％ | 裂纹发生率％ | 磨损重量阀座mg | 可切削性个 | ||||||||
| Cu | Ni | Si | Mn | Zr | Fe | Co | ZrC | |||||
| 示例9 | ZC 1 | 余量 | 17.5 | 2.3 | 17.5 | 17.5 | - | - | 1.2 | 0 | 1-2 | 680 |
| ZC 2 | 余量 | 20.0 | 2.3 | 30.0 | 30.0 | - | - | 1.2 | 0 | 0.5-0.7 | 420 | |
| ZC 3 | 余量 | 5.5 | 2.3 | 5.5 | 4.5 | - | - | 1.2 | 0 | 5-7 | 780 | |
| ZC 4 | 余量 | 5.0 | 2.3 | 3.0 | 3.0 | - | - | 1.2 | 0 | 5.7 | 720 | |
| ZC 5 | 余量 | 18.0 | 2.3 | 8.0 | 10.0 | - | - | 1.2 | 0 | 2-3 | 680 | |
| ZC 6 | 余量 | 17.5 | 2.3 | 17.5 | 17.5 | - | - | 1.2 | 0 | 1-1.5 | 640 | |
| ZC 7 | 余量 | 20.0 | 2.3 | 30.0 | 30.0 | - | - | 1.2 | 0 | 0.1-0.3 | 380 | |
| ZC 8 | 余量 | 5.5 | 2.3 | 5.5 | 4.5 | - | - | 1.2 | 0 | 3-4 | 740 | |
| ZC 9 | 余量 | 5.0 | 2.3 | 3.0 | 3.0 | - | - | 1.2 | 0 | 3-5 | 680 | |
| ZC 10 | 余量 | 18.0 | 2.3 | 8.0 | 8.0 | - | - | 1.2 | 0 | 1-2 | 640 | |
表10
| 样品 | 含铌和碳化铌的堆焊耐磨铜基合金的组成 重量％ | 裂纹发生率％ | 磨损重量阀座mg | 可切削性个 | ||||||||
| Cu | Ni | Si | Nb | Mn | Fe | Co | NbC | |||||
| 示例10 | NC1 | 余量 | 17.5 | 2.3 | 17.5 | 17.5 | - | - | 1.2 | 0 | 1-1.5 | 660 |
| NC2 | 余量 | 20.0 | 2.3 | 30.0 | 30.0 | - | - | 1.2 | 0 | 0.5-0.6 | 400 | |
| NC3 | 余量 | 5.5 | 2.3 | 5.5 | 4.5 | - | - | 1.2 | 0 | 4-6 | 760 | |
| NC4 | 余量 | 5.0 | 2.3 | 3.0 | 3.0 | - | - | 1.2 | 0 | 4-6 | 700 | |
| NC5 | 余量 | 18.0 | 2.3 | 8.0 | 10.0 | - | - | 1.2 | 0 | 1-2 | 660 | |
| NC6 | 余量 | 17.5 | 2.3 | 17.5 | 17.5 | - | - | 1.2 | 0 | 1-1.5 | 640 | |
| NC7 | 余量 | 20.0 | 2.3 | 30.0 | 30.0 | - | - | 1.2 | 0 | 0.1-0.3 | 380 | |
| NC8 | 余量 | 5.5 | 2.3 | 5.5 | 4.5 | - | - | 1.2 | 0 | 2-4 | 720 | |
| NC9 | 余量 | 5.0 | 2.3 | 3.0 | 3.0 | - | - | 1.2 | 0 | 3-4 | 660 | |
| NC10 | 余量 | 18.0 | 2.3 | 8.0 | 8.0 | - | - | 1.2 | 0 | 1-1.5 | 620 | |
表11
| 样品 | 含铪和碳化铪的堆焊耐磨铜基合金的组成 重量％ | 裂纹发生率％ | 磨损重量阀座mg | 可切削性个 | ||||||||
| Cu | Ni | Si | Hf | Mn | Fe | Co | HfC | |||||
| 示例11 | HC 1 | 余量 | 17.5 | 2.3 | 17.5 | 17.5 | - | - | 1.2 | 0 | 1-1.5 | 640 |
| HC 2 | 余量 | 20.0 | 2.3 | 30.0 | 30.0 | - | - | 1.2 | 0 | 0.4-0.5 | 380 | |
| HC 3 | 余量 | 5.5 | 2.3 | 5.5 | 4.5 | - | - | 1.2 | 0 | 3-5 | 740 | |
| HC 4 | 余量 | 5.0 | 2.3 | 3.0 | 3.0 | - | - | 1.2 | 0 | 3-6 | 720 | |
| HC 5 | 余量 | 18.0 | 2.3 | 8.0 | 10.0 | - | - | 1.2 | 0 | 1-2 | 640 | |
| HC 6 | 余量 | 17.5 | 2.3 | 17.5 | 17.5 | - | - | 1.2 | 0 | 1-1.5 | 620 | |
| HC 7 | 余量 | 20.0 | 2.3 | 30.0 | 30.0 | - | - | 1.2 | 0 | 0.1-0.2 | 360 | |
| HC 8 | 余量 | 5.5 | 2.3 | 5.5 | 4.5 | - | - | 1.2 | 0 | 2-3 | 680 | |
| HC 9 | 余量 | 5.0 | 2.3 | 3.0 | 3.0 | - | - | 1.2 | 0 | 2-4 | 640 | |
| HC 10 | 余量 | 18.0 | 2.3 | 8.0 | 8.0 | - | - | 1.2 | 0 | 0.5-1 | 600 | |
(显微镜观察)
当观察由等效于本发明材料的上述样品“A5”所形成的堆焊层的显微结构时，大量具有硬相的硬质颗粒分散在堆焊层的整个基体中。硬质颗粒的粒径约为10-100μm。当用EPMA(电子探针显微分析)分析设备检验上述结构时，硬质颗粒由作为主要成分的硅化物和Ni-Fe-Cr系固溶体，所述硅化物的主成分为钽。构成堆焊层的基体由作为主要成分的Cu-Ni系固溶体及网状硅化物形成，该网状硅化物的主成分为镍。此外，堆焊层的基体的硬度(微维氏硬度)约为150-200Hv，而且硬质颗粒的平均硬度比基体的平均硬度更硬，硬质颗粒的平均硬度约为300-500Hv。当取堆焊耐磨铜基合金为100％时，硬质颗粒的体积比在100％的5-60％范围内。
应该注意的是，可以认为，根据本示例的堆焊耐磨铜基合金在熔融液态下液相分离趋势较高；容易生成多种不易相互混合的液相；并且分离的相具有这样的性质，即容易通过各自的比重差、传热环境等上下分离。在这种情况下，可以认为，当变成粒状的液相快速凝固时，粒状液相生成硬质颗粒。
另外，当观察由具有样品“A5”的组成的铜基合金形成的堆焊层的显微结构时，大量的具有硬相的硬质颗粒分散在堆焊层的整个基体中，其中，该样品“A5”含上述碳化物(碳化钽，TaC)。硬质颗粒的粒径约为10-100μm。当用EPMA分析设备检验上述结构时，与上述说明类似，硬质颗粒由作为主要成分的硅化物和Ni-Fe-Cr系固溶体形成，该硅化物的主要成分为钽。本发明人等利用X射线衍射分析设备确认，构成上述硬质颗粒的硅化物为拉弗斯相。
在应用到阀座上的情况下，图3示出堆焊层自身(阀座)的磨损重量及配合件(阀)的磨损重量的试验结果。图3中所示的参考示例“A”以堆焊层为基础，该堆焊层通过用激光束堆焊具有表1所示样品“i”的组成的堆焊耐磨铜基合金而形成。图3所示的参考示例“B”以堆焊层为基础，所述堆焊层通过用激光束堆焊由样品“X”形成的堆焊耐磨铜基合金而形成，所述样品“X”具有NbC含量为1.2％的组成并在表1中示出。在本说明中，如上所述，除非特别说明，％均代表重量％。
就富含钴的常规材料(型号：CuLs 50)而论，通过激光束用合金形成堆焊层，在该合金中Ni为15％、Si为2.9％、Co为7％，Mo为6.3％、Fe为4.5％、Cr为1.5％，且余量实际上为铜，并且类似地进行磨损试验。
就对照例而论，试件由铁系烧结材料(组成：Fe：余量，C：0.25-0.55％，Ni：5.0-6.5％，Mo：5.0-8.0％，及Cr：5.0-6.5％)形成，并且类似地进行磨损试验。
如图3所示，根据本发明的材料(与样品“T5”等效)，堆焊耐磨铜基合金(阀座)自身的磨损量较少，而配合件(阀)的磨损量也较少，与参考示例“A”和“B”的情况类似。另一方面，在常规材料和铁系烧结材料的情况下，自身(阀座)磨损量较大，配合件(阀)的磨损量也较大。
此外，利用其组成被调节以形成相对于上述常规材料(型号：CuLs 50)的高耐磨成分配料及低耐磨成分配料的合金，通过用激光束照射由这些合金形成的样品层而单独形成成为阀座的堆焊层，并测试堆焊层中的裂纹发生率。这里，高耐磨成分配料是指旨在增加堆焊期间产生的硬质颗粒中的硬相比例的配料组成。低耐磨成分配料是指旨在减少堆焊期间产生的硬质颗粒中的硬相比例的配料组成。类似地，对于参考示例1和参考示例2，分别调节组成以形成高耐磨成分配料及低耐磨成分配料，并进行试验。类似地，对于本发明的材料，也调节组成以形成高耐磨成分配料及低耐磨成分配料，并进行试验。
这里，相对于常规材料是高耐磨成分配料的组成包含：Cu：余量，Ni：20.0％，Si：2.90％，Mo：9.30％，Fe：5.00％，Cr：1.50％，及Co：6.30％。相对于常规材料是低耐磨成分配料的组成包含：Cu：余量，Ni：16.0％，Si：2.95％，Mo：6.00％，Fe：5.00％，Cr：1.50％，及Co：7.50％。相对于参考示例1是高耐磨成分配料的组成包含：Cu：余量，Ni：17.5％，Si：2.3％，Mo：17.5％，Fe：17.5％，Cr：1.5％，及Co：1.0％。相对于参考示例1是低耐磨成分配料的组成包含：Cu：余量，Ni：5.5％，Si：2.3％，Mo：5.5％，Fe：4.5％，Cr：1.5％，及Co：1.0％。
相对于参考示例2是高耐磨成分配料的组成包含：Cu：余量，Ni：17.5％，Si：2.3％，Mo：17.5％，Fe：17.5％，Cr：1.5％，Co：1.0％，及NbC：1.2％。相对于参考示例2是低耐磨成分配料的组成包含：Cu：余量，Ni：5.5％，Si：2.3％，Mo：5.5％，Fe：4.5％，Cr：1.5％，Co：1.0％，NbC：1.2％。
此外，相对于本发明材料是高耐磨成分配粒的组成包含：Cu：余量，Ni：17.5％，Si：2.3％，W：17.5％，Fe：17.5％，Cr：1.5％，Co：1.0％及WC：1.2％。相对于本发明材料是低耐磨成分配料的组成包含：Cu：余量，Ni：5.5％，Si：2.3％，W：5.5％，Fe：4.5％，Cr：1.5％，Co：1.0％。及WC：1.2％。
图4示出裂纹发生率的试验结果。如图4所示，对于用常规材料的高耐磨成分配料制成的试件，裂纹发生率很高。另一方面，关于参考示例1，对于用高耐磨成分配料和低耐磨成分配料制成的堆焊层，裂纹发生率为0％，非常低。同样地，关于参考示例2，对于用高耐磨成分配料和低耐磨配料制成的堆焊层，裂纹发生率是0％，非常低。同样地，关于本发明的材料(与样品“TC1”-“TC10”等效)，对于用高耐磨成分配料和低耐磨成分配料制成的堆焊层，裂纹发生率为0％，非常低。
此外，相对于上述常规材料、参考示例1、参考示例2和本发明的材料，利用其组成被调节以形成高耐磨成分配料及低耐磨成分配料的合金；通过用激光束照射由各个合金形成的样品层，在气缸盖上形成成为阀座的堆焊层；并且此后用切削刀具(烧结碳化物切削头)切削堆焊层，由此检验每个切削刀具可切削的经加工的气缸盖个数。试验结果在图5中示出。
如图5所示，关于常规材料，用高耐磨成分配料及低耐磨成分配料制成的两个试件是这样的，即每个切削刀具加工的气缸盖的个数较少，因此可切削性较低。
另一方面，关于用根据参考示例1的高耐磨成分配料制成的试件、用根据参考示例1的低耐磨成分配料制成的试件、用根据参考示例2的高耐磨成分配料制造的试件以及用根据参考示例2的低耐磨成分配料制成的试件，每个切削刀具加工的气缸盖的个数都很大，因此可切削性令人满意。
关于用根据本发明材料的高耐磨成分配料制成的试件，如图5所示，和用根据本发明材料的低耐磨成分配料制成的试件，每个切削刀具加工的气缸盖的个数为600-800个且很大，因此可切削性比参考示例1和2更好。当对于上述铁系烧结材料也类似地测试可切削性时，每个切削刀具加工的气缸盖的个数约为180个且较少，因此可切削性较低。
让我们综合评价上述试验结果，当本身是内燃机用动态阀系统部件的阀座由本发明的堆焊耐磨铜基合金的堆焊层形成时，或者当本发明的堆焊耐磨铜基合金的堆焊层层叠到阀座上时，应该理解，可以改善阀座的耐磨性；另外可以抑制配合件的侵蚀性；并且也可以减小作为配合件的阀的磨损量。另外，提高抗裂性及可切削性是有利的，尤其是在通过将其堆焊而形成堆焊层的情况下是有利的。
(可应用示例)
图6和7示出可应用示例。在这种情况下，阀座通过堆焊堆焊耐磨铜基合金形成在与汽车内燃机11的燃烧室连通的开口13上。在这种情况下，在与铝合金制成的内燃机11的燃烧室连通的开口13的内缘部分上，设置形成环状的周缘面10。在扩散器100X移近周缘面10的状态下，通过将包括本发明的堆焊耐磨铜基合金的粉末100A堆积到周缘面10上而形成粉末层，此外，通过用激光束41照射粉末层而在周缘面10上形成堆焊层15，该激光束41从激光振荡器振荡，同时通过光束振荡器58使激光束41摆动。该堆焊层15成为阀座。在其堆焊过程中，从供气设备102X将保护气体(一般是氩气)供应到堆焊位置，从而保护堆焊位置。
(其它)
在上述实施例中，堆焊耐磨铜基合金的粉休通过气体雾化处理而形成，然而，并不限于此，适当的是通过粉末处理形成堆焊耐磨铜基合金的堆焊粉末，例如使熔融金属与旋转体碰撞以使其成粉末的机械雾化处理，或者利用粉碎装置的机械粉粹处理。
上述实施例是将它们应用于构成内燃机的动态阀系统的阀座的情况，然而，它们不限于此。根据不同的情况，它们可应用于用于构成作为阀座的配合件的阀的材料，或者可选地应用于待堆焊到阀上的材料。内燃机可以是汽油发动机或者柴油发动机。上述实施例应用于堆焊的情况，然而，它们不限于此，根据不同的情况，它们可应用于锭产品、烧结产品等。
此外，本发明不限于上述实施例以及仅在附图中示出的实施例，而是可以在不脱离要旨的范围内实施，同时适当地进行改变。在各示例中陈述的应用方式及措辞或语句表达，甚至它们的一部分，可以在各个权利要求中陈述。应该注意的是，在表1-表11中所陈述的组成成分含量的数值可以定义为权利要求或附加项的组成成分的上限值或下限值。
从上述说明也可以理解下列技术思想。
(附加项1)堆焊层由根据各权利要求的堆焊耐磨铜基合金中的一种形成。
(附加项2)堆焊滑动部材由根据各权利要求的堆焊耐磨铜基合金中的一种形成。
(附加项3)在附加项1或附加项2中，堆焊层或堆焊滑动部材通过选自激光束、电子束和电弧的高密度能热源形成。
(附加项4)用于内燃机的动态阀系统部材(例如阀座)，具有堆焊层的动态阀系统部材由根据各权利要求的堆焊耐磨铜基合金中的一种形成。
(附加项5)滑动部材生产方法的特征在于，用根据各权利要求所述的堆焊耐磨铜基合金中的一种使基底覆盖有堆焊耐磨铜基合金。
(附加项6)滑动部材生产方法的特征在于，通过用根据各权利要求的堆焊耐磨铜基合金中的一种的粉末材料使基底覆盖有粉末材料而形成粉末层；并使粉末材料转变成熔融金属并随后使其凝固，因而形成具有良好耐磨性的堆焊层。
(附加项7)在附加项6中，滑动部材生产方法的特征在于，通过快速加热和快速淬火形成堆焊层。
(附加项8)在附加项6中，滑动部材生产方法的特征在于，通过选自激光束、电子束和电弧的高密度能热源实现粉末层到熔融金属的转变。
(附加项9)在附加项5或附加项6中，滑动部材生产方法的特征在于，基底由铝或铝合金形成。
(附加项10)在附加项5或附加项6中，滑动部材生产方法的特征在于，基底是内燃机用动态阀系统部件或者动态阀系统部分(例如阀座)。
(附加项11)阀座合金由根据各权利要求的堆焊耐磨铜基合金中的一种形成。
(附加项12)各权利要求中的一项所述的堆焊耐磨铜基合金的特征在于，硬质颗粒分散在基体中；硬质颗粒是这样的，即硅化物和Ni-Fe-Cr系固溶体适于作为主要成分；以及基体是这样的，即Cu-Ni系固溶体和主要成分为Ni的硅化物适于作为主要组成。
(附加项13)粉末材料由根据各权利要求的堆焊耐磨铜基合金中的一种形成。
(附加项14)用于堆焊的粉末材料，该粉末材料由根据各权利要求的堆焊耐磨铜基合金中的一种形成。
(附加项15)滑动部材的特征在于，由根据各权利要求的堆焊耐磨铜基合金中的一种形成的堆焊层层叠在基底上。
(附加项16)滑动部材的特征在于，由根据各权利要求的堆焊耐磨铜基合金中的一种形成的堆焊层层叠在基底上，该基底的底部材料是铝或铝合金。
工业适用性
如上述所，根据本发明的堆焊耐磨铜基合金可应用于构成滑动部材的滑动部的铜基合金，该滑动部材以动态阀系统部材为代表，例如内燃机的阀座和阀。
Claims (10)
1.一种堆焊耐磨铜基合金，其特征在于，所述合金按重量％计包含以下成分：镍：5.0-20.0％；硅：0.5-5.0％；锰：3.0-30.0％；和一种与锰结合以形成拉弗斯相以及附加地形成硅化物的元素：3.0-30.0％；以及不可避免的杂质；其余剩余成分为铜。
2.根据权利要求1所述的堆焊耐磨铜基合金，其特征在于，所述与锰结合以形成拉弗斯相以及附加地形成硅化物的元素为钛、铪、锆、钒、铌和钽中的一种或两种或多种元素。
3.根据权利要求1或2所述的堆焊耐磨铜基合金，其特征在于，所述合金按重量％计含有碳化钛、碳化钼、碳化钨、碳化铬、碳化钒、碳化钽、碳化铌、碳化锆和碳化铪中的一种或两种或多种成分：0.01-10.0％。
4.根据权利要求1-3中的任一项所述的堆焊耐磨铜基合金，其特征在于，所述硅化物是分散的。
5.根据权利要求1-4中的任一项所述的堆焊耐磨铜基合金，其特征在于，所述合金包括基体和分散在该基体中的硬质颗粒；所述基体的平均硬度为130-260Hv；而所述硬质颗粒的平均硬度比所述基体的平均硬度硬。
6.根据权利要求1-5中的任一项所述的堆焊耐磨铜基合金，其特征在于，所述基体的主要成分为：Cu-Ni系固溶体及主要成分为镍的硅化物。
7.根据权利要求1-6中的任一项所述的堆焊耐磨铜基合金，其特征在于，所述合金用作堆焊用合金，所述合金在由高密度能量射束熔融后凝固。
8.根据权利要求1-7中的任一项所述的堆焊耐磨铜基合金，其特征在于，所述合金构成堆焊层，该堆焊层要被覆盖到基底上。
9.根据权利要求1-8中的任一项所述的堆焊耐磨铜基合金，其特征在于，所述合金用于滑动部材。
10.根据权利要求1-9中的任一项所述的堆焊耐磨铜基合金，其特征在于，所述合金用于内燃机用的动态阀系统部材。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP072979/2004 | 2004-03-15 | ||
| JP2004072979A JP4603808B2 (ja) | 2004-03-15 | 2004-03-15 | 肉盛耐摩耗銅基合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1930315A true CN1930315A (zh) | 2007-03-14 |
| CN100460539C CN100460539C (zh) | 2009-02-11 |
Family
ID=34975597
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNB2005800081864A Expired - Fee Related CN100460539C (zh) | 2004-03-15 | 2005-01-26 | 堆焊耐磨铜基合金 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7815756B2 (zh) |
| EP (1) | EP1726667B1 (zh) |
| JP (1) | JP4603808B2 (zh) |
| CN (1) | CN100460539C (zh) |
| WO (1) | WO2005087959A1 (zh) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102367612A (zh) * | 2011-09-07 | 2012-03-07 | 常熟市迅达粉末冶金有限公司 | 一种耐磨型钢丝圈 |
| CN103031467A (zh) * | 2012-10-22 | 2013-04-10 | 虞海香 | 一种铜合金材料及其生产方法 |
| CN103114223A (zh) * | 2012-10-22 | 2013-05-22 | 虞海香 | 一种铜合金材料生产方法 |
| CN105624462A (zh) * | 2016-04-10 | 2016-06-01 | 吴成继 | 一种牙科钻头 |
| CN107151751A (zh) * | 2016-03-04 | 2017-09-12 | 丰田自动车株式会社 | 耐磨性铜基合金 |
| CN108950453A (zh) * | 2018-08-29 | 2018-12-07 | 四川中物红宇科技有限公司 | 增加磨具表面硬度的镀膜材料及增加磨具表面硬度的方法 |
| CN109609804A (zh) * | 2018-12-26 | 2019-04-12 | 内蒙古工业大学 | 一种Cu-Ni-Si-Mn合金及其制备方法 |
| CN109807494A (zh) * | 2018-12-11 | 2019-05-28 | 江苏科技大学 | 一种用于az91d镁基材料表面堆焊的复合粉末 |
| WO2019134541A1 (zh) * | 2018-01-05 | 2019-07-11 | 比亚迪股份有限公司 | 铜基微晶合金及其制备方法和电子产品 |
| CN110387484A (zh) * | 2019-08-16 | 2019-10-29 | 晋中开发区圣邦液压器件有限公司 | 一种用于较大直径规格缸筒内壁熔覆的铜合金丝材 |
| US11174533B2 (en) | 2017-07-03 | 2021-11-16 | Byd Company Limited | Cu-based microcrystal alloy and preparation method thereof |
| CN116710219A (zh) * | 2020-12-25 | 2023-09-05 | 千住金属工业株式会社 | 滑动构件、轴承、滑动构件的制造方法、轴承的制造方法 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8123440B2 (en) * | 2009-02-19 | 2012-02-28 | Kennametal Inc. | Cutting tool components with wear-resistant cladding layer |
| US20150055909A1 (en) * | 2013-08-21 | 2015-02-26 | Tru-Marine Pte Ltd | Refurbished bearing and method of repairing a bearing |
| KR102464867B1 (ko) * | 2017-03-14 | 2022-11-09 | 브이비엔 컴포넌츠 에이비 | 고 탄소 함량 코발트계 합금 |
| CN109371281B (zh) * | 2018-12-24 | 2020-10-30 | 宁波正直科技有限公司 | 一种耐高温热腐蚀的黄铜合金及其制备的火盖 |
| JPWO2023248453A1 (zh) * | 2022-06-24 | 2023-12-28 |
Family Cites Families (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB577170A (en) * | 1941-04-21 | 1946-05-08 | Maurice Cook | Improvements in or relating to hard copper alloys |
| GB569408A (en) * | 1941-04-23 | 1945-05-23 | American Brass Co | Improvements in heat-treatable copper alloys |
| US3224875A (en) * | 1963-07-30 | 1965-12-21 | William J Buehler | Non-magnetic copper base alloys |
| US3293029A (en) * | 1963-08-05 | 1966-12-20 | Eutectic Welding Alloys | Wear-facing alloy |
| GB8407758D0 (en) * | 1984-03-26 | 1984-05-02 | Micro Metalsmiths Ltd | Copper base alloys |
| JP2639949B2 (ja) * | 1987-12-10 | 1997-08-13 | トヨタ自動車株式会社 | 耐摩耗性Ｃｕ基合金 |
| JPH01215941A (ja) * | 1988-02-24 | 1989-08-29 | Toyota Motor Corp | 分散強化Ｃｕ基合金 |
| JPH0224637A (ja) | 1988-07-14 | 1990-01-26 | Fuji Photo Film Co Ltd | 光波長変換素子 |
| JPH0258444A (ja) | 1988-08-24 | 1990-02-27 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 多地点間データ通信装置 |
| US5004581A (en) * | 1989-07-31 | 1991-04-02 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Dispersion strengthened copper-base alloy for overlay |
| JPH0717978B2 (ja) | 1991-03-20 | 1995-03-01 | トヨタ自動車株式会社 | 自己潤滑性に優れる耐摩耗性銅基合金 |
| JP3305738B2 (ja) * | 1991-11-14 | 2002-07-24 | トヨタ自動車株式会社 | 耐摩耗性に優れた肉盛銅基合金 |
| JPH0698506A (ja) | 1992-09-14 | 1994-04-08 | Fuji Electric Co Ltd | 回転電機の回転子釣合せ装置 |
| JPH0717978A (ja) | 1993-03-11 | 1995-01-20 | Otsuka Chem Co Ltd | スピロピラン化合物及び光学活性スピロピラン化合物並びにその用途 |
| JP3304021B2 (ja) * | 1994-07-20 | 2002-07-22 | 日産自動車株式会社 | 高温耐摩耗性に優れた銅合金 |
| JP3373076B2 (ja) | 1995-02-17 | 2003-02-04 | トヨタ自動車株式会社 | 耐摩耗性Ｃｕ基合金 |
| JPH1096037A (ja) * | 1996-09-20 | 1998-04-14 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | 耐摩耗性に優れた銅合金 |
| JPH10158766A (ja) * | 1996-11-29 | 1998-06-16 | Miyoshi Gokin Kogyo Kk | 耐熱・耐摩耗性銅合金 |
| JP3853100B2 (ja) * | 1998-02-26 | 2006-12-06 | 三井金属鉱業株式会社 | 耐摩耗性に優れた銅合金 |
-
2004
- 2004-03-15 JP JP2004072979A patent/JP4603808B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2005
- 2005-01-26 CN CNB2005800081864A patent/CN100460539C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2005-01-26 EP EP05704348A patent/EP1726667B1/en not_active Not-in-force
- 2005-01-26 WO PCT/JP2005/001452 patent/WO2005087959A1/ja not_active Application Discontinuation
-
2006
- 2006-09-15 US US11/521,335 patent/US7815756B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102367612A (zh) * | 2011-09-07 | 2012-03-07 | 常熟市迅达粉末冶金有限公司 | 一种耐磨型钢丝圈 |
| CN103031467A (zh) * | 2012-10-22 | 2013-04-10 | 虞海香 | 一种铜合金材料及其生产方法 |
| CN103114223A (zh) * | 2012-10-22 | 2013-05-22 | 虞海香 | 一种铜合金材料生产方法 |
| US10260128B2 (en) | 2016-03-04 | 2019-04-16 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Wear-resistant copper-base alloy |
| CN107151751A (zh) * | 2016-03-04 | 2017-09-12 | 丰田自动车株式会社 | 耐磨性铜基合金 |
| CN105624462A (zh) * | 2016-04-10 | 2016-06-01 | 吴成继 | 一种牙科钻头 |
| US11174533B2 (en) | 2017-07-03 | 2021-11-16 | Byd Company Limited | Cu-based microcrystal alloy and preparation method thereof |
| WO2019134541A1 (zh) * | 2018-01-05 | 2019-07-11 | 比亚迪股份有限公司 | 铜基微晶合金及其制备方法和电子产品 |
| US11649528B2 (en) | 2018-01-05 | 2023-05-16 | Byd Company Limited | Copper based microcrystalline alloy, preparation method thereof, and electronic product |
| CN108950453A (zh) * | 2018-08-29 | 2018-12-07 | 四川中物红宇科技有限公司 | 增加磨具表面硬度的镀膜材料及增加磨具表面硬度的方法 |
| CN109807494A (zh) * | 2018-12-11 | 2019-05-28 | 江苏科技大学 | 一种用于az91d镁基材料表面堆焊的复合粉末 |
| CN109807494B (zh) * | 2018-12-11 | 2021-01-05 | 江苏科技大学 | 一种用于az91d镁基材料表面堆焊的复合粉末 |
| CN109609804A (zh) * | 2018-12-26 | 2019-04-12 | 内蒙古工业大学 | 一种Cu-Ni-Si-Mn合金及其制备方法 |
| CN110387484A (zh) * | 2019-08-16 | 2019-10-29 | 晋中开发区圣邦液压器件有限公司 | 一种用于较大直径规格缸筒内壁熔覆的铜合金丝材 |
| CN116710219A (zh) * | 2020-12-25 | 2023-09-05 | 千住金属工业株式会社 | 滑动构件、轴承、滑动构件的制造方法、轴承的制造方法 |
| US12031579B2 (en) | 2020-12-25 | 2024-07-09 | Senju Metal Industry Co., Ltd. | Sliding member, bearing, sliding member manufacturing method, and bearing manufacturing method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN100460539C (zh) | 2009-02-11 |
| EP1726667A4 (en) | 2009-05-27 |
| EP1726667B1 (en) | 2013-01-02 |
| US20070065331A1 (en) | 2007-03-22 |
| EP1726667A1 (en) | 2006-11-29 |
| JP2005256147A (ja) | 2005-09-22 |
| WO2005087959A1 (ja) | 2005-09-22 |
| US7815756B2 (en) | 2010-10-19 |
| JP4603808B2 (ja) | 2010-12-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1930315A (zh) | 堆焊耐磨铜基合金 | |
| CN1894429A (zh) | 耐磨铜基合金 | |
| CN1207426C (zh) | 用于制造耐蚀、耐磨性优良合金的材料 | |
| CN1046967C (zh) | 耐磨铜基合金 | |
| JP2019085626A (ja) | 肉盛合金および肉盛部材 | |
| JP5486093B2 (ja) | 耐摩耗性コバルト基合金とそれを盛金したエンジンバルブ | |
| CN1806059A (zh) | 堆焊用耐磨铜合金及气门座 | |
| WO2007013428A1 (ja) | 銅合金押出材およびその製造方法 | |
| JP6724810B2 (ja) | 耐摩耗部材及びその製造方法 | |
| EP1361288B1 (en) | Wear-resistant copper-base alloy | |
| CN1833040A (zh) | 含锆和铌的硬质合金体及其制备方法 | |
| CN1932057A (zh) | 粒子分散铜合金及其生产方法 | |
| CN1683093A (zh) | 热加工用工具 | |
| JP5079381B2 (ja) | レーザー肉盛バルブシート用原料粉末およびこれを用いたバルブシート | |
| EP2915965A1 (en) | Engine valve | |
| JP2017137535A (ja) | 耐摩耗性鉄基焼結合金の製造方法、焼結合金用成形体、および耐摩耗性鉄基焼結合金 | |
| JP6754671B2 (ja) | 肉盛合金および肉盛部材 | |
| JPH05140678A (ja) | 耐摩耗性に優れた肉盛銅基合金 | |
| CN1066798C (zh) | 内燃机气门 | |
| JP2015067868A (ja) | タングステン耐熱合金、摩擦攪拌接合工具、および製造方法 | |
| JP5111259B2 (ja) | 表面被覆部材 | |
| JP3059333B2 (ja) | 耐摩耗性に優れたアルミニウム材料の製造方法 | |
| JPH1030139A (ja) | 耐食・耐摩耗・耐割れ性に優れた合金およびその合金の製造方法ならびにその合金の製造用材料 | |
| JPH04136149A (ja) | ＴｉまたはＴｉ合金の表面硬化方法 |
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 | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20090211 Termination date: 20220126 |