热喷涂粉末、热喷涂方法及热喷涂涂层的形成方法技术

一种热喷涂粉末，其特征在于，热喷涂粉末的９０％颗粒粒径Ｄ９０为１５μｍ或更小。并且该热喷涂粉末，其特征还在于，具有颗粒粒径为１μｍ或更小的颗粒的总量与热喷涂粉末中所有颗粒的总量之比为２％或更小。由该热喷涂粉末的体积密度除以形成热喷涂粉末的原材料的理论密度得到的值优选为０．１５或更大。热喷涂粉末的颗粒粒径分布系数优选为０．７或更小。使用该热喷涂粉末可以较好地形成一种致密并且具有较小表面粗糙程度的热喷涂涂层。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种热喷涂粉末、一种热喷涂方法、以及一种形成热喷涂涂层的方法。
技术介绍
为了向各类工业用机器和普通机器的金属部件赋予有用的特性，例如耐腐蚀性、耐磨性以及耐热性，提出了一种能够在这些部件表面形成热喷涂涂层的技术。该热喷涂涂层是通过向基底材料喷涂经由加热软化或熔融的热喷涂材料形成的。因此，热喷涂涂层的表面自然不会光滑而是粗糙的。这样，在需要表面光滑的情况下就要打磨热喷涂涂层表面，直到达到预定的表面粗糙程度。然而，由于具有上述有用特性的热喷涂涂层通常硬度较高，许多情况下不易对该热喷涂涂层进行打磨。特别地，当热喷涂涂层是由含有碳化钨和金属的合金陶瓷喷涂形成时，该热喷涂涂层必须使用钻石磨料粒进行打磨，从而增加了制造成本。因此，需要一种形成具有较小表面粗糙程度、从而可以忽略或者简化热喷涂后的打磨过程的热喷涂涂层的技术。此外，该热喷涂涂层本身是多孔性的，并能含有从基底材料向热喷涂涂层表面延伸的透过热喷涂涂层的穿透孔。然后，该热喷涂涂层根据用途，如当热喷涂涂层是用于防止基底材料被腐蚀时，需要其不包含穿透孔。在过去的工艺中，当需要热喷涂涂层不包含穿透孔时，会把所形成的热喷涂涂层加厚。然而在厚度增加的同时，热喷涂涂层的成本也增加了。因而要求热喷涂涂层的厚度尽可能的小。因此，需要一种可以形成不包含穿透孔的薄热喷涂涂层的技术。当然，已经提出一种通过密封来封闭穿透孔的方法以防止穿透孔。但这样同样由于制造过程的增加而增加了成本。作为一种满足上述对于热喷涂涂层要求的技术，可以由细的热喷涂粉末形成热喷涂涂层。当喷涂细的热喷涂粉末时，可以获得具有较小表面粗糙程度并且不包含穿透孔的致密的热喷涂涂层。然而，在这种情况下，热喷涂粉末从进粉器向喷枪的供给会有较大的变得不稳定的危险。这是因为当热喷涂粉末变细时，热喷涂粉末的流动性会下降。例如，当热喷涂粉末进料时出现震动，热喷涂涂层的质量会显著下降。并且，如果热喷涂粉末形成了桥连(粉末桥连powder bridge)，热喷涂粉末就无法平稳地向喷枪供给，甚至有时热喷涂粉末的供给会停止。例如，日本专利申请第2003-129212号中公开了一种由具有90％的颗粒粒径D90为20μm或更小的热喷涂粉末形成热喷涂涂层的技术。然而，由于上述专利申请的热喷涂粉末中具有的颗粒粒径为1μm或更小的颗粒的比例并无规定，所以该热喷涂粉末中可以含有大量颗粒粒径为1μm或更小的颗粒。如果热喷涂粉末中含有很多颗粒粒径为1μm或更小的颗粒，除了热喷涂粉末的流动性的下降外，就很可能出现热喷涂粉末的絮凝。如果已经出现絮凝的热喷涂粉末混入热喷涂涂层中，热喷涂涂层的均一性和密度可能会下降，并且在热喷涂涂层中形成穿透孔，或使热喷涂涂层的表面粗糙程度增加。
技术实现思路
因此，本专利技术目的在于提供一种热喷涂粉末，能够很好地形成表面粗糙程度较低的致密的热喷涂涂层。本专利技术的另一个目的在于提供一种使用该热喷涂粉末的热喷涂方法，以及使用该热喷涂粉末形成热喷涂涂层的方法。为达到上述及其他目的，提供了一种热喷涂粉末，其中热喷涂粉末的90％颗粒粒径D90为15μm或更小，并且具有颗粒粒径为1μm或更小的颗粒的总量与热喷涂粉末中所有颗粒的总量之比为2％或更少。本专利技术还提供了一种包含喷涂上述热喷涂粉末的热喷涂方法。此外，本专利技术提供了一种包含喷涂上述热喷涂粉末形成热喷涂涂层的方法。本专利技术的其他方面和优点将在以下通过实施例的方式例举本专利技术的原理进行描述。具体实施例方式现在将对本专利技术的一个实施方式进行描述。本优选实施方式中的热喷涂粉末是经粒化并经烧结的金属陶瓷粉末。热喷涂粉末的颗粒由碳化钨和钴、铬和镍中的至少一种组成。当热喷涂粉末中的金属陶瓷组分碳化钨的含量大于92质量％时，也就是说当热喷涂粉末中的金属组分钴、铬和镍的总量小于8质量％时，由该热喷涂粉末形成的热喷涂涂层的脆性增加，并且热喷涂涂层会有缺乏较高耐磨性的危险。因此，热喷涂粉末中的金属陶瓷组分的含量优选为92质量％或更少，并且热喷涂粉末中的金属组分的含量优选为8质量％或更多。当热喷涂粉末的90％颗粒粒径D90大于15μm时(即，当具有颗粒粒径为15μm或更小的颗粒的总量与热喷涂粉末中所有颗粒的总量之比小于90％时)，由于热喷涂粉末中大量包含具有颗粒粒径大于15μm的颗粒，因此，难以由热喷涂粉末形成致密并且表面粗糙程度较低的热喷涂涂层。因此，热喷涂粉末的90％颗粒粒径D90必须为15μm或更小(即，具有颗粒粒径为15μm或更小的颗粒总量的比例必须为90％或更大)。然而，即使热喷涂粉末的90％颗粒粒径D90为15μm或更小，如果大于13μm(即，如果具有颗粒粒径为13μm或更小的颗粒的总量与热喷涂粉末中所有颗粒的总量之比小于90％)，由该热喷涂粉末形成的热喷涂涂层的表面粗糙程度和密度没有显著提高。因此，热喷涂粉末的90％颗粒粒径D90优选为13μm或更小(具有颗粒粒径为13μm或更小的颗粒总量的比例优选为90％或更大)。当热喷涂粉末的90％颗粒粒径D90小于5μm时(即，当具有颗粒粒径为5μm或更小的颗粒的总量与热喷涂粉末中所有颗粒的总量之比大于90％时)，并且更具体地小于7μm时(即，当具有颗粒粒径为7μm或更小的颗粒的总量与热喷涂粉末中所有颗粒的总量之比大于90％时)，由于热喷涂粉末中大量包含具有颗粒粒径为5μm(或7μm)或更少的颗粒，热喷涂粉末的流动性轻微下降。因此，热喷涂粉末的90％颗粒粒径D90优选为5μm或更大(具有颗粒粒径为5μm或更小的颗粒总量的比例优选为90％或更小)，并且热喷涂粉末的90％颗粒粒径D90进一步优选为7μm或更大(具有颗粒粒径为7μm或更小的颗粒总量的比例进一步优选为90％或更小)。当具有颗粒粒径为1μm或更小的颗粒的总量与热喷涂粉末中所有颗粒的总量之比大于2％时(即，当热喷涂粉末的2％颗粒粒径D2小于1μm时)，由于热喷涂粉末中大量包含具有颗粒粒径为1μm或更小的颗粒，热喷涂粉末的流动性显著下降。结果是喷涂过程中热喷涂粉末从进粉器向喷枪的供给不稳定。而且，热喷涂粉末可能发生絮凝，从而降低热喷涂涂层的均一性和密度，在热喷涂涂层中产生穿透孔，或增大热喷涂涂层的表面粗糙程度。因此，具有颗粒粒径为1μm或更小的颗粒总量的比例必须为2％或更小(即，热喷涂粉末的2％颗粒粒径D2必须为1μm或更大)。然而，即使具有颗粒粒径为1μm或更小的颗粒累积总量的比例为2％或更小，如果大于1.5％(即，如果热喷涂粉末的1.5％颗粒粒径D15小于1μm)，喷涂时供给热喷涂粉末的稳定性没有显著提高。因此，具有颗粒粒径为1μm或更小的颗粒总量的比例优选为1.5％或更小(即，热喷涂粉末的1.5％颗粒粒径D15为1μm或更小)。当热喷涂粉末的颗粒粒径分布系数大于0.7，并且更具体地大于0.67时，由于热喷涂粉末中具有小颗粒粒径的颗粒比例增加，热喷涂粉末的流动性轻微下降。同时，由于热喷涂粉末中具有大颗粒粒径的颗粒比例增加，由该热喷涂粉末形成的热喷涂涂层的密度会有轻微下降或表面粗糙程度轻微增大的危险。因此，热喷涂粉末的颗粒粒径分布系数优选为0.7或更小，并且进一步优选为0.67或更小。当由热喷涂粉末的体积密度除以形成热喷涂粉末的原材料的理论密度得到的值小于0.15，并且更具体地小于0.1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热喷涂粉末，其特征在于，所述热喷涂粉末的９０％颗粒粒径Ｄ↓［９０］为１５μｍ或更小，并且具有颗粒粒径为１μｍ或更小的颗粒的总量与所述热喷涂粉末中所有颗粒的总量之比为２％或更小。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：加藤伸映，大泽悟，五日市刚，
申请(专利权)人：福吉米株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]