EP2066822A1 - Metallpulver - Google Patents

Metallpulver

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EP2066822A1
EP2066822A1 EP07803590A EP07803590A EP2066822A1 EP 2066822 A1 EP2066822 A1 EP 2066822A1 EP 07803590 A EP07803590 A EP 07803590A EP 07803590 A EP07803590 A EP 07803590A EP 2066822 A1 EP2066822 A1 EP 2066822A1
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EP
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cermet
powder
iron
weight
chromium
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EP07803590A
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Jürgen Fischer
Aloys Eiling
Frank Schrumpf
Stefan Zimmermann
Peter Thienel
Roland Scholl
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Original Assignee
HC Starck GmbH
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Publication date
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    • C22C29/02Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides based on carbides or carbonitrides
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    • B22F3/00Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/02Compacting only
    • 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
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    • 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
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C2204/00End product comprising different layers, coatings or parts of cermet

Definitions

  • the invention relates to novel powder mixtures, in particular cermet powders, for the surface coating of metal substrates by thermal spraying methods, such as plasma spraying or high-speed flame spraying (HVOF), flame spraying, arc spraying, laser spraying or build-up welding, for example the PTA process.
  • thermal spraying methods such as plasma spraying or high-speed flame spraying (HVOF), flame spraying, arc spraying, laser spraying or build-up welding, for example the PTA process.
  • Such Puiver consist of at least one finely divided hard material powder such as WC, Cr 3 C 2 , TiC 1 B 4 C, TiCN, Mo 2 C 1 , etc., and a finely divided metal or alloy matrix powder.
  • Hard powder and matrix powder are intensively - usually mixed in the presence of a solution of an organic binder, optionally with co-grinding -, atomized, dried, sieved and then heated to remove the organic binder and producing a sintered bond under a hydrogen-containing atmosphere, so that larger agglomerates of 10 to 100 ⁇ m particle diameter arise.
  • a flame spray powder which contains as hard metal carbide and as metal 10 to 45% of aluminum and nickel.
  • Cobalt and nickel-containing powders have found their way into the art as matrix metal powders.
  • the object of the invention is, on the one hand, to further reduce the use of cobalt, since cobalt, because of its widespread use, has become a scarce raw material.
  • Another object of the invention is to provide cobalt-poor cermet coatings which have comparable or increased abrasion and cavitation resistance over conventional Co-Cr matrix alloys.
  • the object of the invention is also to increase the corrosion resistance of cermet coatings, in particular to reduce the solubility of matrix metals from the coatings.
  • the invention relates to cermet powder containing 75-90 wt .-% of at least one hard material powder and 10 to 25 wt .-% of one or more Matrixmetallpuiver, and up to 3 wt .-% Modcertainsmittei wherein the one or more Matrixmetallpuiver 0 to 38 wt. -% cobalt,
  • Cermet powders which are 75-90% by weight of at least one of these are advantageous
  • Particularly advantageous cermet powders according to claim 1 containing 75-90 wt .-% of at least one hard material powder and 10 to 25 wt .-% of one or a plurality of matrix metal powders, and up to 3 wt.% modifier wherein the one or more matrix metal powders comprise 0 to 38 wt.% cobalt, 0 to 38 wt.% nickel, 0 to 20 wt.
  • iron and chromium 0 to 75 wt .-% iron and 20 to 35 wt .-% chromium, and further wherein the sum of the contents of iron and chromium is between 25 and 95 wt .-% and the sum of the contents of cobalt, nickel and iron between 65 and 75 wt .-% is.
  • a further embodiment of the invention relates to cermet powder containing 75-90 wt .-% of at least one hard material powder and 10 to 25 wt .-% of one or more matrix metal powder, and up to 3 wt .-% modifier wherein the one or more matrix metal powders 0 to 38 wt % Cobalt, 0 to 38 wt% nickel, 0 to 20 wt% aluminum, 30 to 90 wt% iron, advantageously 30 to 75 wt% iron, and
  • the sum of the contents of iron and chromium is between 10 and 95% by weight, advantageously 60 to 95% by weight, and the sum of
  • Preferred cermet powders according to the invention comprise the matrix metals nickel and cobalt in a weight ratio of at least 2: 3, more preferably in a weight ratio of 1: 1, particularly preferably in a weight ratio of 3: 2.
  • Particularly preferred cermet powders according to the invention are cobalt-free. More preferred cermet powders are cobalt and nickel free.
  • cobalt-poor or cobalt-free cermet powders have an iron content in Matrixmetati of at least 30 wt .-%, wherein the sum of the iron and chromium of the one or more matrix powder at least 60 wt. % is.
  • the or more matrix metal powders contain 0 to 10 wt .-% Kobait, 0 to 38 wt .-% Nicke !,
  • the ratio of the sum of the contents of chromium and aluminum to the sum of the contents of iron, nickel and chromium in parts by weight is preferably 1: 2.2 to 1: 3.7, more preferably 1: 2, 7 to 1: 3.6.
  • a preferred composition may comprise from 20 to 26% by weight of chromium, from 64 to 72% by weight of iron and from 5 to 16% by weight of aluminum,
  • Suitable hard material powders are the usual hard material constituents of cermet coatings such as WC, Cr 3 C 2 , VC, TiC, B 4 C, TiCN, SiC, TaC, NbC, Mo 2 C, and mixtures thereof. Preference is given to WC and Cr 3 C 1, in particular WC.
  • the matrix powders can be prepared in a manner known per se by atomizing metal or alloy or partial alloy melts.
  • the alloy takes place during the application (for example, the spray application) of cermet powder.
  • Preferred cobalt, nickel and / or iron-Tesammlungg réelles matrix powder are obtained by chemical precipitation by reacting appropriate Saize with excess oxalic acid, drying and thermal treatment according to DE 198 22 663 A1 and US 6,554,885 B1, wherein chromium is added as metal powder.
  • steel substrate finishing elements such as Mo, Nb, Si, W, Ta and / or V come into consideration as modifiers.
  • the matrix metal or matrix alloy powders are free of further constituents.
  • the present invention also relates to a cermet having the above-described composition and a molded article coated with such a cermet.
  • the one or more hard material powders and the one or more matrix powders and modifying agents with optionally different mean
  • Particle sizes which should, however, be advantageously below 10 .mu.m in diameter, slurried in a conventional manner in an aqueous solution of an organic Bindemitteis, and homogenized by means of Mischmahlung in a ball mill, an attritor or agitator, and atomized the suspension in a spray dryer, the Water evaporates from the spray droplets.
  • the resulting powder agglomerate by means classifying (sieving, sifting) transferred to a nominal particle and the organic binder of the agglomerate by sintering at a temperature of up to about 1300 0 C, in particular 1100 0 C, transferred in a hydrogen atmosphere to 1300 0 C.
  • a cermet according to the invention can be obtained by pressing and sintering the described cermet powders, or by thermal spraying, ie by a thermal spraying method such as high-speed flame spraying, cold gas spraying, plasma spraying or similar methods.
  • the present invention therefore also relates to a process for producing a cermet or article having the above-described composition, comprising the steps of:
  • the present invention therefore also relates to a method for
  • a tungsten carbide powder with a particle size of 0.9 ⁇ m was determined according to FSSS, with a carbon content of 6.1% by weight and a free carbon content of 0.05% by weight
  • the matrix powder 1 (Table 1) of Examples 1 to 5 with the composition given there was prepared analogously to Example 2 of DE 198 22 663 A1 by chemical precipitation.
  • the particle size was between 1.4 and 2.2 ⁇ m FSSS with a BET specific surface area of 1.8 to 2.6 m 2 / g.
  • the matrix powder 2 of Examples 1 to 3 is an electro-lyscopically obtained powder having a particle size D50 of 3.1 ⁇ m (laser diffraction).
  • the matrix metal powder of Examples 6 and 7 was obtained by atomizing an alloy melt of Fe, Cr and Ai.
  • the particle size D90 was 10.8 or 10.2 ⁇ m (laser diffraction).
  • the powders were coated with high speed flame spraying (HVOF system Diamond Jet Hybrid 2600) coatings on mild steel ST37.
  • Table 2 gives the properties of the coatings.
  • Fig. 1 shows a microscopic micrograph of the coatings produced with the powders of Examples 1 (Fig. 1a)), 2 (Fig. 1b)) and 3 (Fig. 1c)).
  • 2 shows light micrographs of the with the powder of Example 7 with the spray parameter "standard” (FIG. 2a)), “cold and fast” (FIG. 2b)) or “hot and slow” (FIG. 2c)) produced coatings.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein neuartiges Metallpulver zur Herstellung von Beschichtungen.

Description

Metallpulver
Die Erfindung betrifft neuartige Pulvermischungen, insbesondere Cermetpuiver, für die Oberflächenbeschichtung von Metalisubstraten durch thermische Spritzverfahren, wie Plasmaspritzen oder Hochgeschwindigkeitsflammspritzen (HVOF), Flammspritzen, Lichtbogenspritzen, Laserspritzen oder Auftragsschweißen, wie beispielsweise das PTA-Verfahren.
Derartige Puiver bestehen aus mindestens einem feinteiligen Hartstoffpulver wie WC, Cr3C2, TiC1 B4C, TiCN, Mo2C1 usw., sowie einem feinteiligen Metalloder Legierungs-Matrixpulver. Hartstoffpulver und Matrixpulver werden intensiv - meist in Gegenwart einer Lösung eines organischen Bindemittels gegebenenfalls unter gemeinsamer Mahlung - vermischt, zerstäubt, getrocknet, gesiebt und anschließend zur Entfernung des organischen Bindemittels und Erzeugung einer Sinterbindung unter Wasserstoff-haltiger Atmosphäre erhitzt, sodass größere Agglomerate von 10 bis 100 μm Teilchendurchmesser entstehen.
Aus DE-B2-1446207 ist ein Fiammspritzpulver bekannt, welches als Hartstoff Metailkarbide und als Metall 10 bis 45 % Aluminium und Nickel enthält.
Als Matrixmetailpulver haben insbesondere stark Kobalt- und Nickel-haltige Pulver Eingang in die Technik gefunden.
Aufgabe der Erfindung ist es einerseits, den Einsatz von Kobalt weiter zu reduzieren, da Kobalt auf Grund seines weit verbreiteten Einsatzes ein Mangelrohstoff geworden ist.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, Kobalt-arme Cermet- Beschichtungen zur Verfügung zu stellen, die gegenüber üblichen Co-Cr- Matrixlegierungen vergleichbare oder erhöhte Abrieb- und Kavitationsbeständigkeit aufweisen. Aufgabe der Erfindung ist es ferner, die Korrosionsbeständigkeit von Cermetbeschichtungen zu erhöhen, insbesondere die Löslichkeit von Matrixmetailen aus den Beschichtungen zu reduzieren.
Gegenstand der Erfindung sind Cermetpulver enthaltend 75-90 Gew.-% mindestens eines Hartstoff pulvers und 10 bis 25 Gew.-% eines oder mehrerer Matrixmetallpuiver, sowie bis zu 3 Gew.-% Modifizierungsmittei wobei das oder die mehreren Matrixmetallpuiver 0 bis 38 Gew.-% Kobalt,
0 bis 38 Gew.-% Nickel, 0 bis 20 Gew.-% Aluminium, 0 bis 90 Gew.-% Eisen und 10 bis 35 Gew.-% Chrom enthalten, und wobei ferner die Summe der Gehalte an Eisen und Chrom zwischen 10 und 95 Gew.-% beträgt und die Summe der Gehalte von Kobalt, Nickel und Eisen zwischen 65 und 95 Gew.-% beträgt.
Vorteilhaft sind hierbei Cermetpuiver, die 75-90 Gew.-% mindestens eines
Hartstoff pulvers und 10 bis 25 Gew.-% eines oder mehrerer Matrixmetallpuiver, sowie bis zu 3 Gew.-% Modifizierungsmittei enthalten, wobei das oder die mehreren Matrixmetallpuiver bis zu 38 Gew.-% Kobalt, bis zu 38 Gew,-% Nickel, bis zu 20 Gew.-% Aluminium, bis zu 90 Gew.-%, vorteilhaft bis zu 75 Gew.-% Eisen und 20 bis 35 Gew.~% Chrom enthalten, und wobei ferner die Summe der Gehalte an Eisen und Chrom zwischen 25 und 95 Gew.-% beträgt und die Summe der Gehalte von Kobalt, Nickel und Eisen zwischen 65 und 95 Gew.-%, vorteilhaft zwischen 65 und 75 Gew.-% beträgt,
Insbesondere vorteilhaft sind Cermetpulver nach Anspruch 1 enthaltend 75-90 Gew.-% mindestens eines Hartstoffpulvers und 10 bis 25 Gew.-% eines oder mehrerer Matrixmetallpulver, sowie bis zu 3 Gew.-% Modifizierungsmittel wobei das oder die mehreren Matrixmetallpulver 0 bis 38 Gew.-% Kobalt, 0 bis 38 Gew.-% Nickel, 0 bis 20 Gew.-% Aluminium,
0 bis 75 Gew.-% Eisen und 20 bis 35 Gew.-% Chrom enthalten, und wobei ferner die Summe der Gehalte an Eisen und Chrom zwischen 25 und 95 Gew.-% beträgt und die Summe der Gehalte von Kobalt, Nickel und Eisen zwischen 65 und 75 Gew.-% beträgt.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung betrifft Cermetpulver enthaltend 75-90 Gew.~% mindestens eines Hartstoffpuivers und 10 bis 25 Gew.-% eines oder mehrerer Matrixmetailpulver, sowie bis zu 3 Gew.-% Modifizierungsmittel wobei das oder die mehreren Matrixmetailpulver 0 bis 38 Gew.-% Kobalt, 0 bis 38 Gew.-% Nickel, 0 bis 20 Gew.-% Aluminium, 30 bis 90 Gew.-% Eisen, vorteilhaft 30 bis 75 Gew.-% Eisen, und
10 bis 35 Gew.-% Chrom enthalten, und wobei ferner
die Summe der Gehalte an Eisen und Chrom zwischen 10 und 95 Gew.-%, vorteilhaft 60 bis 95 Gew.-% beträgt und die Summe der
Gehalte von Kobalt, Nickel und Eisen zwischen 65 und 95 Gew.-% beträgt.
Bevorzugte erfindungsgemäße Cermetpuiver enthalten die Matrixmetalle Nickel und Kobalt im Gewichtsverhältnis von mindestens 2:3, weiter bevorzugt im Gewichtsverhältnis 1 :1 , insbesondere bevorzugt im Gewichtsverhäitnis 3:2. Besonders bevorzugte erfindungsgemäße Cermetpulver sind Kobalt-frei. Weiter bevorzugte Cermetpulver sind Kobalt- und Nickel-frei.
Erfind uπgsgemäß weiter bevorzugte, besonders Kobalt-arme bzw. Kobalt-freie Cermetpulver weisen einen Gehalt an Eisen im Matrixmetati von mindestens 30 Gew.-% auf, wobei die Summe der Gehaite an Eisen und Chrom des oder der mehreren Matrixpulver mindestens 60 Gew.-% beträgt. Bei derartigen Cermetpulvern enthalten das oder die mehreren Matrixmetallpulver 0 bis 10 Gew.-% Kobait, 0 bis 38 Gew.-% Nicke!,
0 bis 20 Gew.~% Aluminium,
30 bis 90 Gew.-% Eisen, vorteilhaft 30 bis 75 Gew.~% Eisen, und 10 bis 35 Gew.-% Chrom enthalten. Bei insbesondere Kobalt-freien Cermetpulver der Erfindung beträgt das Verhältnis der Summe der Gehalte an Chrom und Aluminium zur Summe der Gehalte an Eisen, Nickel und Chrom in Gewichtsteilen vorzugsweise 1 : 2,2 bis 1 : 3,7, besonders bevorzugt 1 : 2,7 bis 1 : 3,6 beträgt. Eine bevorzugte Zusammensetzung kann von 20 bis 26 Gew.-% Chrom, 64 bis 72 Gew.-% Eisen und 5 bis 16 Gew.-% Aluminium aufweisen,
Als Hartstoffpulver kommen die üblichen Hartstoffbestandteiie von Cermet- Beschichtungen wie WC, Cr3C2, VC, TiC, B4C, TiCN, SiC, TaC, NbC, Mo2C, und deren Mischungen in Frage. Bevorzugt sind WC und Cr3C^, insbesondere WC.
Die Matrixpulver können in an sich bekannter Weise durch Verdüsen von Metall- oder Legierungs- oder Teillegierungsschmelzen hergestellt werden. Im Falle dass Teiliegierungspulver oder nicht voriegierte Metaflpuiver eingesetzt werden, erfolgt die Legierung während der Anwendung (beispielsweise des Spritzauftrags) der Cermetpulver. Bevorzugte Kobalt-, Nickel- und /oder Eisen-Teiilegierungs-Matrixpulver werden durch chemische Fällung durch Umsetzung entsprechender Saize mit überschüssiger Oxalsäure, Trocknen und thermischer Behandlung gemäß DE 198 22 663 A1 bzw. US 6,554,885 B1 gewonnen, wobei Chrom als Metallpulver zugemischt wird.
Als Modifizierungsmittel kommen insbesondere Stahlsubstrat- Veredelungselemente wie beispielsweise Mo, Nb, Si, W, Ta und/oder V in Betracht.
Vorzugsweise sind die Matrixmetall- bzw. Matrixlegierungspulver mit Ausnahme tolerierbarer Verunreinigungen frei von weiteren Bestandteilen.
Die voriiegende Erfindung betrifft auch ein Cermet, welcher die oben beschriebene Zusammensetzung aufweist, sowie einen mit einem solchen Cermet beschichteten geformten Gegenstand.
Zur Herstellung der Cermetpulver werden das oder die mehreren Hartstoffpulver und das oder die mehreren Matrixpulver sowie Modifizierungsmittel mit gegebenenfalls unterschiedlichen mittleren
Teilchengrößen, die jedoch vorteilhaft jeweils unterhalb 10μm Durchmesser liegen sollen, in an sich bekannter Weise in einer wässrigen Lösung eines organischen Bindemitteis aufgeschlämmt, und mittels Mischmahlung in einer Kugelmühle, einem Attritor oder einem Rührwerk homogenisiert, und die Suspension in einem Sprühtrockner zerstäubt, wobei das Wasser aus den Sprühtröpfchen verdampft. Das resultierende Pulveragglomerat wird mittels Klassierverfahren (Sieben, Sichten) in ein Nennkorn überführt und das organische Bindemittel des Agglomerates durch Sintern bei einer Temperatur von bis ca. 13000C, insbesondere 11000C bis 13000C, in wasserstoffhaltiger Atmosphäre überführt. Der resultierende Sinterkuchen wird durch Aufbereiten (Brechen, Mahlen, Sieben Sichten) in das Nennkornband zurückgeführt. Ein Cermet gemäß der Erfindung kann erhalten werden durch Pressen und Sintern der beschriebenen Cermetpuiver, oder aber durch thermisches Spritzen, d.H. durch ein thermisches Spritzverfahren wie beispielsweise Hochgeschwindigkeits-Flammspritzen, Kaltgasspritzen, Plasmaspritzen oder ähnliche Verfahren. Die vorliegende Erfindung betrifft daher ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung eines Cermets oder eines Gegenstandes mit der oben beschriebenen Zusammensetzung, welcher die Schritte aufweist:
• Bereitstellen eines Pulvers nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11 in einer Form oder Zubereitung, die geeignet zum thermischen Spritzen ist;
• Durchführen eines thermischen Spritzverfahrens mit diesem Pulver;
• Erhalten des Cermet bzw. des Gegenstandes.
Die vorliegende Erfindung betrifft daher ebenfalls ein Verfahren zur
Herstellung eines Cermets oder eines Gegenstandes mit der oben beschriebenen Zusammensetzung, welcher die Schritte aufweist:
• Bereitstellen eines Pulvers nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11 ; • Formen des Pulvers unter Druck, um einen Grünkörper zu erhalten;
• Erhitzen des Grünkörpers, um den Cermet bzw. den Gegenstand zu erhalten.
Beispiele 1 bis 7:
Es wurde jeweils ein Wolframcarbidpulver einer Teilchengröße von 0,9 μm bestimmt nach FSSS, mit einem Kohlenstoffgehalt von 6,1 Gew.-% und einem Gehait an freiem Kohlenstoff von 0,05 Gew.-% eingesetzt Das Matrixpulver 1 (Tabelle 1) der Beispiele 1 bis 5 mit der dort angegebenen Zusammensetzung wurde analog Beispiel 2 der DE 198 22 663 A1 durch chemische Fällung herstellt. Die Teilchengröße betrug zwischen 1 ,4 und 2,2 μm FSSS bei einer spezifischen Oberfläche nach BET von 1 ,8 bis 2,6 m2/g. Das Matrixpulver 2 der Beispiele 1 bis 3 ist ein elektroiytisch erhaltenes Pulver einer Teilchengröße D50 von 3,1 μm (Laserbeugung).
Das Matrixmetallpulver der Beispiele 6 und 7 wurde durch Verdüsen einer Legierungsschmelze aus Fe, Cr und Ai erhalten. Die Teilchengröße D90 betrug 10,8 bzw. 10,2 μm (Laserbeugung).
In einer Vorlage aus 10 I Wasser mit ca. 1% Polyvinylalkoho! (PVA, Shin-Etsu, GP05) als Binder und ca. 0,5% Nalco (Deutsche Nalco GmbH) als Netzmittel wurden ca. 50 kg Cermetpulver aus WC und Matrixiegierungen der Zusammensetzung gemäß Tabelle 1 eingetragen und mittels Kugelmühle homogenisiert, die homogenisierte Suspension in einem handelsüblichen Sprühtrockner zerstäubt und das Wasser aus den Sprühtröpfchen verdampft. Das so erhaltene agglomerierte Pulver wird einer thermischen Behandlung unterworfen und dadurch die Bindung in eine Sinterbindung überführt. Der so erhaltene Sinterkuchen wird durch Brechen, Mahlen, Sieben und Sichten in das Nennkornband überführt. Der Kohienstoffgehalt, die mittels Laserbeugung bestimmte mittlere Korngröße, die Korngrößenverteilung und die Schüttdichte der Cermetpulver sind in Tabelle 1 angegeben.
Tabelle 1 :
Mittels der Pulver wurden mit durch Hochgeschwindigkeitsflammspritzen (HVOF-System Diamond Jet Hybrid 2600) Beschichtungen auf Baustahl ST37 erzeugt. Tabelle 2 gibt die Eigenschaften der Beschichtungen an.
Fig. 1 zeigt iichtmikroskopϊsche Gefügeaufnahmen der mit den Pulvern aus Beispielen 1 (Fig. 1a)), 2 (Fig. 1b)) und 3 (Fig. 1c)) erzeugten Beschichtungen. Fig. 2 zeigt lichtmikroskopische Gefügeaufnahmen der mit dem Pulver aus Beispiel 7 mit dem Spritzparameter „Standard" (Fig. 2a)), „kalt und schnell" (Fig. 2b)) bzw. „heiß und langsam" (Fig. 2c)) erzeugten Beschichtungen.
Tabelle 2:
1) nach DIN EN ISO 6507 2) nach ASTM G 32 3) nach ASTM G65

Claims

Ansprüche:
1. Cermetpulver enthaltend
75-90 Gew,-% mindestens eines Hartstoffpulvers und 10 bis 25 Gew,-% eines oder mehrerer Matrixmetallpulver, sowie bis zu 3 Gew.~% Modifizierungsmittel wobei das oder die mehreren Matrixmetallpuiver
0 bis 38 Gew.-% Kobalt,
0 bis 38 Gew.-% Nickel, 0 bis 20 Gew.~% Aluminium,
0 bis 90 Gew.-% Eisen und
10 bis 35 Gew.-% Chrom enthalten, und wobei ferner die Summe der Gehalte an Eisen und Chrom zwischen 10 und 95 Gew.-% beträgt und die Summe der Gehalte von Kobalt, Nickel und Eisen zwischen 65 und 95 Gew.-% beträgt.
2. Cermetpulver nach Anspruch 1 enthaltend
75-90 Gew.-% mindestens eines Hartstoffpulvers und 10 bis 25 Gew.-% eines oder mehrerer Matrixmetailpulver, sowie bis zu 3 Gew.-% Modifizierungsmittel wobei das oder die mehreren Matrixmetalipulver
0 bis 38 Gew.-% Kobalt,
0 bis 38 Gew.-% Nickel, 0 bis 20 Gew.-% Aluminium,
0 bis 75 Gew.-% Eisen und
20 bis 35 Gew.-% Chrom enthalten, und wobei ferner die Summe der Gehalte an Eisen und Chrom zwischen 25 und 95 Gew.-% beträgt und die Summe der Gehaite von Kobalt, Nicke! und Eisen zwischen 65 und 75 Gew.-% beträgt.
3. Cermetpulver nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Matrixmetallpulver 0 bis 75 Gew.-% Eisen enthält.
4. Cermetpuiver nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Summe der Gehafte von Kobalt, Nickel und Eisen zwischen 65 und
75 Gew.-% beträgt.
5. Cermetpulver nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass Nickel und Kobait in dem oder den mehreren Matrixpulvern im Gewichtsverhältnis von mindestens 2:3 enthalten sind.
6. Cermetpulver nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die mehreren Matrixpulver Kobalt-frei sind.
7. Cermetpuiver nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die mehreren Matrixpulver Kobait- und Nickel-frei sind.
8. Cermetpulver nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehalt an Eisen in dem oder den mehreren Matrixpuivern mindestens 30 Gew.-% beträgt.
9. Cermetpulver nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Summe der Gehalte an Eisen und Chrom des oder der mehreren Matrixpulver mindestens 60 Gew.-% beträgt.
10. Cermetpulver nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der Summe der Gehalte an Chrom und Aluminium zur Summe der Gehafte an Eisen, Nickel und Chrom in Gewichtsteilen 1 : 2,2 bis 1 : 3,7 beträgt.
11. Cermetpuiver nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Matrixpulver die Zusammensetzung
20 bis 26 Gew.-% Chrom, 64 bis 72 Gew.-% Eisen und 5 bis 16 Gew.-% Aluminium aufweist.
12. Cermetpuiver nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass das Hartstoffpulver ein Pulver ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus WC1 Cr3C2, VC, TiC, B4C, TiCN, SiC, TaC, NbC, M02C und deren Mischungen ist
13. Cermetpuiver nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Modifizierungsmittel ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Mo, Nb, Si, W, Ta, V und deren Mischungen.
14. Verwendung der Pulver nach einem der Ansprüchen 1 bis 13 zur Oberflächenbeschichtung durch thermische Spritzverfahren.
15. Ein Cermet mit einer Zusammensetzung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13.
16. Ein geformter Gegenstand, welcher eine Beschichtung mit einem Cermet nach Anspruch 15 aufweist
17. Ein Verfahren zur Herstellung eines Cermets nach Anspruch 15 oder eines Gegenstandes nach Anspruch 16, welcher die Schritte aufweist: • Bereitstellen eines Pulvers nach einem oder mehreren der
Ansprüche 1 bis 11 in einer Fom oder Zubereitung, die geeignet zum thermischen Spritzen ist; • Durchführen eines thermischen Spritzverfahrens mit diesem Pulver;
• Erhalten des Cermet bzw. des Gegenstandes.
18. Ein Verfahren zur Herstellung eines Cermets nach Anspruch 15 oder eines Gegenstandes nach Anspruch 16, welcher die Schritte aufweist:
• Bereitstellen eines Pulvers nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11 ;
• Formen des Pulvers unter Druck, um einen Grünkörper zu erhalten;
• Erhitzen des Grünkörpers, um den Cermet bzw. den Gegenstand zu erhalten.
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