CN102459472A

CN102459472A - 涂层组合物

Info

Publication number: CN102459472A
Application number: CN2010800266999A
Authority: CN
Inventors: 埃迪·尼森
Original assignee: Hunprenco Precision Engineers Ltd
Current assignee: Hunprenco Precision Engineers Ltd
Priority date: 2009-06-30
Filing date: 2010-06-02
Publication date: 2012-05-16
Also published as: BRPI1015419A2; GB0911201D0; KR20120061805A; CA2764008A1; CO6480989A2; RU2012101081A; WO2011001157A1; JP2012532202A; EP2449036A1; NZ596941A; US20120276411A1; AU2010267763A1

Abstract

一种对基底进行涂层的涂层组合物，所述涂层组合物包括：含量约1.5~3wt%的碳，含量约10~15wt%的铬；含量约1~3wt%的铁；含量不低于约15wt%的镍；含量约1~3wt%的硅以及含量约10~55wt%的钨，余量为钴。

Description

涂层组合物

技术领域

本发明涉及一种涂层组合物，特别是一种用于在玻璃加工工业中对金属基底进行涂层的涂层组合物。本发明还涉及一种涂有该涂层组合物的制品，特别是一种玻璃加工行业使用的，在其表面熔合了该涂层组合物的柱塞。

背景技术

将玻璃处理成所需的形状和尺寸已有数百年的历史，这需要玻璃加热至工作温度，在此温度下，玻璃的粘性十分低以便进行处理。玻璃的工作温度取决于所用的玻璃的类型，但是，一般而言，大约在500 ~600 ℃。

在当今时代，将玻璃塑造成容器，例如罐子和瓶子要经过大规模的生产操作，在这些生产操作中，塑造玻璃容器的两种主要方式被称为“压-吹”法和“吹-吹”法。在这两种方法中，都需要将高于其工作温度的玻璃压入模具。在压-吹法中，首先用柱塞将玻璃压入模具中以制造部分成型容器，然后用气体将该部分成型容器吹制成成品容器。

用于压吹技术的柱塞一般由金属基底（通常是铸铁或钢）制成，并涂上表面涂层材料。该表面涂层材料旨在抵抗玻璃加工中所经历的高温，同时也提供可接受的润滑作用和磨损性能。

已知的用于喷涂这种柱塞的涂层材料一般基于镍含量高的碳化钨材料。然而，这种材料在高的工作温度下可能会出现导致成型玻璃容器出现问题的缺点，如镍空洞。这些容器必须丢弃并重造。此外，工业上需要发展用于塑造玻璃容器的高速机器，这些高速机器需要更高的工作温度，因此恶化了已知涂层材料中所经历的问题。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种改进的涂层材料，所述涂层材料用于玻璃加工工业中使用的柱塞。

本发明的第一个方面提供了一种用于喷涂基底的涂层组合物，该涂层组合物包括：

含量约1~2.5 wt%的硼；

含量约1.5~3 wt%的碳;

含量约10 ~ 15 wt%的铬;

含量约1~ 3 wt%的铁;

含量约低于15 wt%的镍;

含量约1~ 3 wt%的硅;

含量约10 ~ 55 wt%的钨;

余量为钴。

有利地，包含上述成分的涂层具有低含量的镍，并因此避免了与现有技术相关的问题。然而，该组合物被意外地发现有极好的耐热性，润滑作用和磨损性能，因此提供了比现有技术组合物更好的组合物。

优选地，该基底为金属基底，并优选为铸铁或钢。

优选地，该涂层组合物为可熔性组合物。

术语“可熔性组合物”是指一种能在适当的温度条件下融化并熔合在一起，以在随后的冷却后，形成单个固态实体的组合物。该单个固态实体可被称之为熔合材料。

该涂层组合物中硼的含量优选为约1.5 ~2 wt%；

该涂层组合物中碳的含量优选为约2 ~2.75 wt%；

该涂层组合物中铬的含量优选为约11 ~13 wt%；

该涂层组合物中铁的含量优选为约1.75 ~2.5 wt%；

该涂层组合物中镍的含量优选为约8 ~15 wt%之间，更优选为10 ~13 wt%；

该涂层组合物中硅的含量优选为约1.5 ~2.25 wt%；

该涂层组合物中钨的含量优选为约15 ~50 wt%；

该涂层组合物中钴的含量优选为约10~60 wt%，更优选为约14.5 ~57.25 wt%。该涂层组合物中钴的含量优选为约20~40 wt%。

该涂层组合物优选为粉末。

本发明的另一方面提供了一种制品，该制品包括上面具有涂层的载体部分，该涂层由包括以下成分的涂层组合物形成：

含量为约1~2.5 wt%的硼；

含量为约1.5 ~3 wt%的碳;

含量为约10 ~ 15 wt%的铬;

含量为约1 ~ 3 wt%的铁;

含量低于约15 wt%的镍;

含量为约1 ~3 wt%的硅;

含量为约10 ~55 wt%的钨;

余量为钴。

载体部分优选地包括金属，该金属优选为铸铁或钢。该载体部分可以为铸铁或钢棒。

该制品优选为玻璃加工工业中使用的柱塞。

本发明的另一方面提供了一种用于玻璃加工工业的柱塞，该柱塞包括上面熔合有涂层的金属载体部分，该涂层由包括以下成分的涂层组合物形成：

含量为约1~2.5 wt%的硼；

含量为约1.5 ~3 wt%的碳;

含量为约10~15 wt%的铬;

含量为约1 ~3 wt%的铁;

含量为约低于15 wt%的镍;

含量为约1 ~3 wt%的硅;

含量为约10 ~55 wt%的钨;

余量为钴。

本发明的另一方面提供了一种形成制品的方法，该方法包括在载体部分上熔合涂层组合物，所述涂层组合物包括：

含量为约1~2.5 wt%的硼；

含量为约1.5~3 wt%的碳;

含量为约10 ~15 wt%的铬;

含量为约1 ~3 wt%的铁;

含量约低于15 wt%的镍;

含量为约1~3 wt%的硅;

含量为约10 ~55 wt%的钨;

余量为钴。

该涂层组合物优选地通过超音速火焰(HVOF)喷涂熔合在载体部分上。

在此含有的所有特征可以与上述任意方面结合，并可以进行任意的组合。

附图说明

为了更好地理解本发明，以下通过附图和实施例配方对本发明进行详细说明：

图1展示了玻璃加工工业中的柱塞的局部剖面视图，所述柱塞含有熔合在其上面的本发明的易熔材料组合物。

图1展示了一个柱塞102，该柱塞包括逐渐变细的伸长杆构件104和截面为圆形的底座部分106，并包括上面熔合了涂层材料110的钢心108。所应用的涂层材料厚度为0.3mm至0.8mm。该涂层材料为本发明的可熔性组合物，并通过本领域中所熟悉的超音速火焰(HVOF)喷涂应用于钢心处。

如上所述，该柱塞用于玻璃加工工业。然而，作为本发明用于熔合的可熔性组合物，该柱塞在耐热性，抗磨损性和润滑作用方面提供了优于现有技术的优势。

具体实施方式

由AISI-SAE 8620可热处理的低合金(HTLA)钢制造的柱塞在其上面具有通过超音速火焰(HVOF)喷涂的可熔性材料。

所述可熔性材料可用于基底柱塞，通过重量分析，体积测量，红外燃烧及电感耦合等离子体质谱分析仪技术对涂层合金进行检测，发现该涂层合金含有以下成分：

硼: 1 .97wt%

碳: 2.58wt%

钴: 33.23wt%

铬: 11.68wt%

铁: 1.82wt%

镍: 13.00wt%

硅: 1 .72wt%

钨: 34.00wt%

与现有技术中的柱塞相比，熔合了上述涂层组合物在其上的柱塞能在更高的温度，和速度下工作，并由于更高的温度和速度而带来更高的产量和成本效率。

此外，涂有上述涂层组合物的柱塞避免了与镍基涂层材料相关的问题，比如玻璃中的镍空洞。

应该注意的是，所有公开的，与本发明同时提交或在本发明之前提交的论文或文献，其内容在此全部引入参考。

本说明书（包括所有的权利要求，摘要及附图）所公开的所有特征，和/或所公开的所有步骤或方法，可以任何结合方式来结合，除非至少某些特征和/或步骤中相互排斥的。

除非另有声明，本说明书（包括权利要求，摘要及附图）所公开的每个特征，可被同一作用的，相应的或相似的特征所替换。因此，除非另有声明，所公开的每个特征仅仅是一系列相应或类似特征的一个例子。

本发明不限于上述实施例。本发明可延伸至本说明书（包括所有的权利要求，摘要及附图）中所公开的任何的新颖特征，或这些特征的新颖组合，或所公开的新颖的方法步骤，或这些方法步骤的任意新颖组合。

Claims

1.一种用于对基底进行涂层的涂层组合物，其特征在于，包括：

含量约1 ~2.5 wt%的硼；

含量约1.5 ~3 wt%的碳；

含量约10 ~15 wt%的铬；

含量约1 ~3 wt%的铁；

含量低于约15 wt%的镍；

含量约1~3 wt%的硅；

含量约10 ~55 wt%的钨；

余量为钴。

2.根据权利要求1所述的涂层组合物，其特征在于:所述涂层组合物是可熔性组合物。

3.根据权利要求1或2所述的涂层组合物，其特征在于：所述涂层组合物中硼的含量约为1.5 ~2.0 wt%。

4.根据上述任意一项权利要求所述的涂层组合物，其特征在于：所述涂层组合物中碳的含量约为2 ~2.75 wt%。

5.根据上述任意一项权利要求所述的涂层组合物，其特征在于：所述涂层组合物中铬的含量约为11~13 wt%。

6.根据上述任意一项权利要求所述的涂层组合物，其特征在于：所述涂层组合物中铁的含量约为1.75 ~2.5 wt%。

7.根据上述任意一项权利要求所述的涂层组合物，其特征在于：所述涂层组合物中镍的含量约为8 ~15 wt%。

8.根据上述任意一项权利要求所述的涂层组合物，其特征在于：所述涂层组合物中硅的含量约为1.5 ~2.25 wt%。

9.根据上述任意一项权利要求所述的涂层组合物，其特征在于：所述涂层组合物中钨的含量约为15 ~50 wt%。

10.根据上述任意一项权利要求所述的涂层组合物，其特征在于：所述涂层组合物中钴的含量约为10 ~60 wt%。

11.根据上述任意一项权利要求所述的涂层组合物，其特征在于：所述涂层组合物为粉末。

12.一种制品，所述制品包括涂有涂层的载体部分，所述涂层由涂层组合物构成，所述涂层组合物包括：

含量约为1 ~2.5 wt%的硼；

含量约为1.5 ~3 wt%的碳;

含量约为10 ~15 wt%的铬;

含量约为1 ~3 wt%的铁;

含量约低于15 wt%的镍;

含量约为1 ~3 wt%的硅;

含量约为10~55 wt%的钨;

余量为钴。

13.根据权利要求12所述的制品，其特征在于：所述载体部分包括金属。

14.一种用于玻璃加工工业的柱塞，其特征在于，所述柱塞包括其上熔合有涂层的金属载体部分，所述涂层由涂层组合物构成，该涂层组合物包括：

含量约为1 ~2.5 wt%的硼；

含量约为1.5 ~3 wt%的碳;

含量约为10 ~15 wt%的铬;

含量约为1 ~3 wt%的铁;

含量约低于15 wt%的镍;

含量约为1 ~3 wt%的硅;

含量约为10 ~55 wt%的钨;

余量为钴。

15.一种形成制品的方法，其特征在于，所述方法包括将涂层组合物熔合到载体部分上，所述涂层组合物包括：

含量约为1 ~2.5 wt%的硼；

含量约为1.5~3 wt%的碳;

含量约为10 ~15 wt%的铬;

含量约为1 ~3 wt%的铁;

含量约低于15 wt%的镍;

含量约为1 ~3 wt%的硅;

含量约为10 ~55 wt%的钨;

余量为钴。

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述涂层组合物通过超音速火焰(HVOF)喷涂熔合在所述载体部分上。