第5族金属源碳化物涂覆的钢质物品及其制造方法技术

一个示例性实施方案包括一种用于通过用一种微粒混合料进行化学沉积法在低铬含量的钢质物品上形成一个硬碳化物涂层的方法，其中处于化合物FeMo形式的钼或处于化合物FeTi形式的钛、或者一种FeMo和FeTi的混合物可以被添加到用来形成该涂层的微粒混合料中。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一个示例性实施方案包括一种用于通过用一种微粒混合料进行化学沉积法在低铬含量的钢质物品上形成一个硬碳化物涂层的方法，其中处于化合物FeMo形式的钼或处于化合物FeTi形式的钛、或者一种FeMo和FeTi的混合物可以被添加到用来形成该涂层的微粒混合料中。【专利说明】本申请是申请日为2009年10月7日、申请号为200980138310.7、专利技术名称为“”的中国专利申请的分案申请。本申请要求于2008年10月16日提交的美国临时申请序列号61/105，898以及于2009年10月7日提交的PCT申请序列号US09/59781的权益。
本披露涉及的领域总体上是涉及耐磨钢质物品、并且具体地涉及一种用于增加第5族金属源碳化物涂层对低铬含量的钢基底的附着性以形成一种耐磨钢质物品的方法。
技术介绍
动力传输链在汽车行业中广泛使用，不仅用于点火正时，还用于将机械动力传递到车辆的驱动轮。两种类型的动力传输链是传统的滚子链和所谓的“无声链”。滚子链和无声链二者都使用钢销作为重要部件。在车辆的装配和后续运行过程中，这些钢销受到磨损。为了改进这些钢基底的耐磨特性，可以向该钢基底施加一个硬质涂层。例如，已将碳化钒(VC)涂层置于小的钢部件例如销上以改进耐磨性。然而，该销基底钢的组成可能对钒涂覆的钢销具有显著影响。例如，具有约1.5重量百分比或更少的铬的钢基底材料被认为没有在碳化钒涂层/钢的界面上形成足够的扩散，这可能导致该碳化钒涂层对该钢基底的差的附着性。已发现基底钢的适当的碳含量能够确保该VC涂层的厚度并且赋予强度和硬度，并且基底钢中适当的铬含量对于该涂层对基底钢销的良好附着是重要的。作为一种解决方案， 具有硬碳化铬层的销可以通过在970摄氏度围绕该销的表面从FeCr粉末中沉积铬来制造。然而，铬铁和元素铬的粉末的使用常常受到环境法规阻止或禁止。
技术实现思路
一个示例性方法披露了一种用于通过用一种微粒混合料进行化学沉积法在低铬含量的钢质物品上形成一个硬碳化物涂层的方法，其中处于化合物FeMo形式的钥可以被添加到用来形成该涂层的微粒混合料中。另一个示例性方法披露了一种用于通过用一种微粒混合料进行化学沉积法在低铬含量的钢质物品上形成一个硬碳化物涂层的方法，其中处于化合物FeTi形式的钛可以被添加到用来形成该涂层的微粒混合料中。又另一个示例性方法披露了一种用于通过用一种微粒混合料进行化学沉积法在低铬含量的钢质物品上形成一个硬碳化物涂层的方法，其中处于化合物FeMo形式的钥以及处于FeTi形式的钛可以被添加到用来形成该涂层的微粒混合料中。一种用于通过化学沉积法涂覆低铬含量的钢基底的示例性微粒混合料包括一种第5族金属源、一种卤化物催化剂、以及FeMo或FeT1、或者一种FeMo和FeTi的混合物。—种不例性的钢质物品,例如一条链,可以通过向一个低铬含量的钢基底涂覆一个碳化物涂层来形成，其中该碳化物涂层可以由上一段的示例性微粒混合料形成。其他示例性实施方案将从以下提供的详细说明中变得清楚。应该理解，详细的说明和具体的实例虽然披露了示例性实施方案，但旨在仅用于说明的目的而并非旨在限定本专利技术的范围。【专利附图】【附图说明】通过详细的说明以及附图，本专利技术的示例性实施方案将会得到更加全面地理解，在附图中: 图1是根据一个示例性实施方案涂覆有碳化物涂层的销的一个理想化的截面； 图2是用于在选定的物品上形成一个涂层的、装有一种微粒混合料的示例性的旋转曲颈甑的一个纵截面图示； 图3是该曲颈甑的一个理想化的端截面，同样示出了该微粒混合料以及选定的物品；并且 图4示出了一个无声链的一部分，该无声链总体上具有先有技术的设计但包括如来自图1的销。【具体实施方式】以下对这种或这些实施方案的说明在本质上仅是示例性的(展示性的)而决非旨在限制本专利技术、其应用或用途。现在参见图1，一个示例性实施方案包括一个物品10,该物品具有沿至少一个表面13涂覆有一种碳化物涂层14的一个低铬含量的钢芯12。为此处的目的，一个低铬含量的钢芯12含有少于约1.6%的铬。术语“钢芯”在此可以与术语“钢基底”互换使用，并且仅代表其中该物品包括一个有待用碳化物涂层14的低铬含量的钢表面。此处的所有百分比均为按重量计。可以在钢芯12中使用的一种低铬含量的钢的一个示例性实施方案是AlSl 52100(UNS-G-52986)钢，这种钢具有以下标称构成:0.98-1.1重量百分比的碳；0.25-0.45重量百分比的锰；1.3-1.6重量百分比的铬；0.025重量百分比或更少的磷；0.025重量百分比或更少的硫；0.15-0.35重量百分比的娃；以及余量的铁。在这个示例性说明中，用于形成碳化物涂层14的微粒混合料16可以包括一种第5族金属源、一种卤化物催化剂、以及或者钛铁(FeTi )粉末或者钥铁(FeMo)粉末(或者它们的混合物)。其他实质上惰性的微粒，例如氧化铝，也可以包括在微粒混合料16中，并且在一个实施方案中可以按不超过微粒混合料16的约百分之50的量存在。一种第5族金属源包括由国际理论化学与应用化学联合会指定并推荐的18族分类的元素周期表上列出的一种第5族金属。优选地，在该微粒混合料16中的第5族金属(钒和铌是其仅有的成员)具有不大于41的原子序数。可以引入该微粒混合料16的可用的卤化物催化剂的非穷尽的清单包括氯化铁、氯化铵、氯化铌、氯化钒、或它们的混合物。该卤化物催化剂可以按任何有效量使用，其中一个实施方案可以是按第5族金属源的重量计约0.6%至3%的量。在一个实施方案中，包含在微粒混合料16中的FeTi或FeMo粉末的量可以是在第5族金属源的约0.5与约4重量百分比之间。换言之，FeT1、或FeMo、或FeTi和FeMo的组合与该第5族金属源的重量比可以是在约0.02至0.04的范围内。一个示例性微粒混合料16可以包括具有0.8 mm至3 mm的颗粒尺寸的钒铁(FeV)粉末以及约1%的选定的卤化物催化剂；此处是氯化铁(FeCl3)15此外，微粒混合料16还可以包括钥铁(FeMo)粉末。该钥铁粉末可以在该FeV粉末的约0.5和约4重量百分比之间。其他实质上惰性的微粒，例如氧化铝，可以包括在微粒混合料16中，并且在一个实施方案中是处于不超过微粒混合料16的约百分之50的量。现在参照图2，该示例性实施方案的方法可以优选地在一个旋转容器20、或曲颈甑20中实施，该曲颈甑具有一个轴22，该轴通过轴衬30可旋转地保持在加热炉28的壁24和26中，并且是密封的。一个电动机(未示出)可以按希望的速度旋转容器20，而加热炉28在一个实施方案中可以保持在约870至1093摄氏度(约1600至2000华氏度)的温度、或者在另一个实施方案中在约927至1038摄氏度(约1700至1900华氏度)的温度。在容器20内部的可以是微粒混合料16以及至少一个钢质物品10，在这种情况下是多个钢链销10，这些销有待用微粒混合料16涂覆以形成具有希望的厚度的碳化物涂层14。该希望的厚度可以实现至少HV 2000的表面硬度，这可以与约10到20微米的厚度相关联。对于上一段的示例性微粒混合料16，碳化物涂层14是一种钒/碳化物涂层。在一个实施方案中，空气从旋转容器20中被抽出并且该过程是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在钢芯上形成碳化物涂层的方法，包括：????提供一种含铬的钢芯；????形成一种微粒混合料，所述微粒混合料包括一种含有第5族金属的第5族金属源、一种卤化物催化剂、以及一种包含钼铁或钛铁中至少一种的粉末，其中所述第5族金属具有不大于41的原子序数；并且????使用所述微粒混合料，通过化学沉积过程在所述钢芯的至少一个表面上形成一个碳化物涂层。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：M赛特，
申请(专利权)人：博格华纳公司，
类型：发明
国别省市：