具有超级铁素体铁基化合物的喷涂粉末以及带有热喷涂层的基板，特别是制动盘制造技术

本发明专利技术涉及用于热涂覆基板的具有超级铁素体铁基化合物的喷涂粉末，其中该喷涂粉末包括，除了杂质之外，来自由C、Mn、Cr、Mo、Ni、Nb、P、S、Si、Fe、Al、O和Zr组成的化学元素清单的化学元素。根据本发明专利技术，该喷涂粉末具有以下化学组成：最高0.7wt%的C，最高0.7wt%的Mn，最高0.5wt%的Ni，最高1.2wt%的Nb，最高0.1wt%的P，最高0.1wt%的S，最高0.2wt%的Si，在20-40wt%范围的Cr，在2.0-6wt%范围的Mo，和最高50wt%的陶瓷组分Al2O3/ZrO2，余量的铁，和否则作为杂质包含的总共最多0.4wt%的其它化学组分。本发明专利技术还涉及具有超级铁素体热喷涂层的基板，特别是制动盘。

【技术实现步骤摘要】
具有超级铁素体铁基化合物的喷涂粉末以及带有热喷涂层的基板，特别是制动盘
本专利技术涉及用于热涂覆基板，特别用于热涂覆车辆制动盘，的由超级铁素体铁基化合物制备的喷涂粉末，以及带有热喷涂层的基板，特别是制动盘，该热喷涂层包括超级铁素体铁基化合物。
技术介绍
通过热喷涂施加的涂层早已知用于多种应用。一段时间以来，已经在使用热等离子喷涂涂覆车辆发动机中油润滑的气缸工作面的表面，例如，该层尤其是显著降低了活塞环和气缸壁之间操作的摩擦系数以致活塞环和气缸的磨损显著降低，这使得发动机操作性能提高，保养（例如换油）周期延长，并且尤其是发动机性能显著提高。用于通过热喷涂施加的表面的进一步典型的应用为用耐磨层和热障层涂覆涡轮部件，用油润滑或干润滑涂覆轴承零件，例如涂覆承受特别的物理、化学或热载荷的曲轴轴承或其它工件。根据该层必须满足的目的，通常使用呈喷涂粉末或喷涂线形式的非常特定的材料，其具有所需的特定性能和组成以产生待喷涂表面层的所需性能。另一应用实例为提供在基板上的摩擦表面，其实际上服务于相反的目的并且旨在调整在基板和摩擦伙伴之间的摩擦，所述摩擦伙伴可以与基板进行理想范围的接触，基板本身同时被保护免于磨损和破坏。例如由DE4321713A1已知，为车辆制动盘提供热喷涂层以在一方面提高汽车制动时的制动效果和同时保护基板（即制动盘本身）免于直接磨损并由此尤其是延长制动盘的使用寿命。就这一点来说，近几年来人们对制动系统的需求不断增加，特别在汽车制造中，以及在例如航空业中。制动系统还必须能够以受控的和可靠的方式制动相对重的汽车或飞机，另外还从高速和在不利的条件（例如漂滑）下制动。这对例如制动盘上的摩擦涂层的粘合拉伸强度，以及对物理性能（例如显微硬度和宏观硬度、性能的热稳定性、摩擦衬里的热导性等）提出了高要求。在这方面，仅出于经济原因，摩擦层应当能够相对简单地并且尽可能以已经建立的方法制造，且待用于该层的材料的化学组成应当具有简单的结构，应当由尽可能容易获得和便宜的材料组成并且应当能够以相对小的努力制造。此外，摩擦层应当同时具有长的使用寿命，即在操作中应当具有尽量小的机械磨损和此外还应当足以耐制动时的极快发热，并且还应当尽可能对化学侵蚀（例如腐蚀）具有抗性，使得可是实现长保养周期或更换周期。由现有技术已知的解决方案在这方面通常总是只优化一个具体的方面或至多上述方面的一些，而在其它性能中必须做出妥协。为了能够至少部分补偿这些缺点，已经提出了涂覆工艺，其是在某种程度上非常复杂的并且在制动盘上使用了复杂的层体系。在DE102009008114A1中提出了带有碳化钨基涂层的制动盘，该碳化钨涂层通过热喷涂工艺施加，必须通过渗碳、氧化、气体氮碳共渗或另一基于气体或基于等离子的工艺进行后处理。为了实现接近表面的摩擦表面的硬化，在这方面后处理是绝对必要的，因为通过来自等离子相或气相的原子的扩散进入，形成了硬化以对腐蚀具有抗性的耐磨损表面层。该工艺自然是非常复杂的和/或昂贵的，因为制动盘的热涂覆必须跟随一个气体处理工艺，其使得制造变得不必要的复杂和昂贵。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提供一种用于热涂覆基板的热喷涂粉末，利用其可以使用本身已知的热喷涂工艺制造热喷涂层，所述热喷涂层能够特别有利地作为，例如所有类型的陆地车辆和飞机的制动盘上的，摩擦层提供，并且其中在这一方面同时优化了该层的主要需求特征。在这一方面，与现有技术相比生产将被大幅简化并且在生产中需要的工艺步骤的数量将被减至最小。此外，本专利技术的一个目的在于提供相应的热涂覆的基板，特别是用于飞机或陆地车辆的制动盘。本专利技术包括以下技术方案：1.用于热涂覆基板的具有超级铁素体铁基化合物的喷涂粉末，其中所述喷涂粉末包括，除了杂质之外，来自由C、Mn、Cr、Mo、Ni、Nb、P、S、Si、Fe、Al、O和Zr组成的化学元素清单的化学元素，其中所述喷涂粉末具有以下化学组成：最高0.7wt%的C，最高0.7wt%的Mn，最高0.5wt%的Ni，最高1.2wt%的Nb，最高0.1wt%的P，最高0.1wt%的S，最高0.2wt%的Si，在20-40wt%范围的Cr，在2.0-6wt%范围的Mo，和最高50wt%的陶瓷组分Al2O3/ZrO2，余量的铁，其中作为杂质包含总共最多0.4wt%的其它化学组分。根据技术方案1的喷涂粉末，其中所述喷涂粉末具有以下组成：最高0.5wt%、优选最高0.2wt%的C，最高0.5wt%，优选最高0.1wt%的Mn，最高0.3wt%、优选最高0.1wt%的Ni，最高0.8wt%、优选最高0.6wt%的Nb，最高0.05wt%、优选最高0.02wt%的P，最高0.05wt%、优选最高0.01wt%的S，最高0.15wt%、优选最高0.1wt%的Si，在25-35wt%范围的Cr，在3.5-4.5wt%范围的Mo，和从10wt%至最多40wt%的陶瓷组分Al2O3/ZrO2，余量的Fe，其中作为杂质包含总共最多0.3wt%的其它化学元素。根据技术方案1或2的喷涂粉末，其中所述喷涂粉末具有以下组成：最高0.017wt%的C，在27.5-29.5wt%范围的Cr，在3.8-4.2wt%范围的Mo，和在34-36wt%范围、优选为35wt%的陶瓷组分Al2O3/ZrO2，余量的Fe。根据前述技术方案任一项的喷涂粉末，其中所述陶瓷组分Al2O3/ZrO2包含60-90wt%的Al2O3和10-40wt%的ZrO2。根据前述技术方案任一项的喷涂粉末，其中所述陶瓷组分Al2O3/ZrO2包含75-85wt%、优选80wt%的Al2O3和15-25wt%、优选20wt%的ZrO2。具有由超级铁素体铁基化合物制备的热喷涂层的基板，其中所述热喷涂层包括，除了杂质之外，来自由C、Mn、Cr、Mo、Ni、Nb、P、S、Si、Fe、Al、O和Zr组成的化学元素清单的化学元素，其特征在于所述热喷涂层具有以下化学组成：最高0.7wt%的C，最高0.7wt%的Mn，最高0.5wt%的Ni，最高1.2wt%的Nb，最高0.1wt%的P，最高0.1wt%的S，最高0.2wt%的Si，在20-40wt%范围的Cr，在2.0-6wt%范围的Mo，和最高50wt%的陶瓷组分Al2O3/ZrO2，余量的铁，其中作为杂质包含总共最多0.4wt%的其它化学组分。根据技术方案6的基板，其中所述热喷涂层具有以下组成：最高0.5wt%，优选最高0.2wt%的C，最高0.5wt%，优选最高0.1wt%的Mn，最高0.3wt%，优选最高0.1wt%的Ni，最高0.8wt%，优选最高0.6wt%的Nb，最高0.05wt%，优选最高0.02wt%的P，最高0.05wt%，优选最高0.01wt%的S，最高0.15wt%，优选最高0.1wt%的Si，在25-35wt%范围的Cr，在3.5-4.5wt%范围的Mo，和从10wt%至最多40wt%的陶瓷组分Al2O3/ZrO2，余量的Fe，其中作为杂质包含总共最多0.3wt%的化学元素。根据技术方案6或7的基板，其中所述热喷涂层具有以下组成：最高0.017wt%的C，在27.5-29.5wt%范围的Cr，在3.8-4.2wt%范围的Mo，和在34-36wt%范围、优选为35wt%的陶瓷本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于热涂覆基板的具有超级铁素体铁基化合物的喷涂粉末，其中所述喷涂粉末包括，除了杂质之外，来自由C、Mn、Cr、Mo、Ni、Nb、P、S、Si、Fe、Al、O和Zr组成的化学元素清单的化学元素，其中所述喷涂粉末具有以下化学组成：最高0.7wt%的C，最高0.7wt%的Mn，最高0.5wt%的Ni，最高1.2wt%的Nb，最高0.1wt%的P，最高0.1wt%的S，最高0.2wt%的Si，在20?40wt%范围的Cr，在2.0?6wt%范围的Mo，和最高50wt%的陶瓷组分Al2O3/ZrO2，余量的铁，其中作为杂质包含总共最多0.4wt%的其它化学组分。

【技术特征摘要】
2012.04.11 EP 1216379041.用于热涂覆基板的具有超级铁素体铁基化合物的喷涂粉末，其中所述喷涂粉末包括，除了杂质之外，来自由C、Mn、Cr、Mo、Ni、Nb、P、S、Si、Fe、Al、O和Zr组成的化学元素清单的化学元素，其中所述喷涂粉末具有以下化学组成：最高0.7wt%的C，最高0.7wt%的Mn，最高0.5wt%的Ni，最高1.2wt%的Nb，最高0.1wt%的P，最高0.1wt%的S，最高0.2wt%的Si，在20-40wt%范围的Cr，在2.0-6wt%范围的Mo，和最高50wt%的陶瓷组分Al2O3/ZrO2，余量的铁，其中作为杂质包含总共最多0.4wt%的其它化学元素。2.根据权利要求1的喷涂粉末，其中所述喷涂粉末具有以下组成：最高0.5wt%的C，最高0.5wt%的Mn，最高0.3wt%的Ni，最高0.8wt%的Nb，最高0.05wt%的P，最高0.05wt%的S，最高0.15wt%的Si，在25-35wt%范围的Cr，在3.5-4.5wt%范围的Mo，和从10wt%至最多40wt%的陶瓷组分Al2O3/ZrO2，余量的Fe，其中作为杂质包含总共最多0.3wt%的其它化学元素。3.根据权利要求1或2的喷涂粉末，其中所述喷涂粉末具有以下组成：最高0.017wt%的C，在27.5-29.5wt%范围的Cr，在3.8-4.2wt%范围的Mo，和在34-36wt%范围的陶瓷组分Al2O3/ZrO2，余量的Fe。4.根据权利要求1或2的喷涂粉末，其中所述陶瓷组分Al2O3/ZrO2包含60-90wt%的Al2O3和10-40wt%的ZrO2。5.根据权利要求1或2的喷涂粉末，其中所述陶瓷组分Al2O3/ZrO2包含75-85wt%的Al2O3和15-25wt%的ZrO2。6.具有由超级铁素体铁基化合物制备的热喷涂层的基板，其中所述热喷涂层包括，除了杂质之外，来自由C、Mn、Cr、Mo、Ni、Nb、P、S、Si、Fe、Al、O和Zr组成的化学元素清单的化学元素，其特征在于所述热喷涂层具有以下化学组成：最高0.7wt%的C，最高0.7wt%的Mn，最高0.5wt%的Ni，...

【专利技术属性】
技术研发人员：P恩斯特，A巴特，
申请(专利权)人：苏舍美特科公司，
类型：发明
国别省市：