[发明专利]具有堆焊硬质表面层的耐磨部件

权利要求书

1.耐磨部件或工具，包含：

·含有铁族金属或合金的本体，

·通过中间层冶金结合于本体表面的抗磨损层，

其特征在于：

-抗磨损层包含至少13体积％选自WC、TiC、VC、ZrC、NbC、Mo₂C、HfC和TaC的金属碳化物晶粒和(Cr，Me)_xC_y晶粒，以及包含0.5-20％Cr、0.2-15％Si、和0.2-20％碳的固溶体的金属基相，其中Me是Fe、Co和/或Ni；并且

-中间层具有0.05-1mm的厚度，并且包含的Si量为抗磨损层中的量的0.1-0.7，包含的铬量为抗磨损层中的量的0.1-0.6，包含金属碳化物的金属的量为抗磨损层中的量的0.2-0.6。

2.根据权利要求1的耐磨部件或工具，其中(Cr，Me)_xC_y晶粒是圆的，并且具有1-30μm的尺寸。

3.根据前述任一权利要求的耐磨部件或工具，其中中间层具有枝状共晶体的显微组织，所述共晶体分散在包含至少50％本体的铁族金属的基质中。

4.根据前述任一权利要求的耐磨部件或工具，其中抗磨损层还包括选自氧化物、氮化物、硼化物、碳氮化物、硼氮化物的陶瓷材料的晶粒。

5.根据前述任一权利要求的耐磨部件或工具，其中抗磨损层还包括选自金刚石、立方氮化硼、碳化硼和亚氧化硼的超硬陶瓷材料。

6.根据前述任一权利要求的耐磨部件或工具，其中抗磨损层中金属碳化物晶粒和/或陶瓷材料晶粒的量大于40体积％。

7.根据前述任一权利要求的耐磨部件或工具，其中抗磨损层比其所结合的耐磨部件或工具的本体更加抗磨损和/或抗腐蚀。

8.根据前述任一权利要求的耐磨部件或工具，其中抗磨损层的金属基相具有在或低于1160摄氏度的液相线。

9.根据前述任一权利要求的耐磨部件或工具，其中抗磨损层具有大于500μm的厚度。

10.根据前述任一权利要求的耐磨部件或工具，其中在室温下在Murakhami试剂中蚀刻5分钟或更长时间后，(Cr，Me)_xC_y晶粒在冶金横截面上具有棕色或黄色颜色。

11.根据权利要求3的耐磨部件或工具，其中在室温下在Murakhami试剂中蚀刻5秒或更长时间后，枝状共晶体在冶金横截面上具有棕色或黄色颜色。

12.根据前述任一权利要求的耐磨部件或工具，其中抗磨损层所结合的表面是非平面的。

13.根据前述任一权利要求的耐磨部件或工具，其中抗磨损层所结合的表面是圆的或弯曲的。

14.根据前述任一权利要求的耐磨部件或工具，其是矿镐、控制阀、路面整平工具或斗槽。

15.制备根据前述任一权利要求的耐磨部件或工具的方法，包括以下步骤：

·提供由铁族金属或合金形成的本体，

·以细粒的形式提供金属碳化物晶粒和用于金属基相的组分的组合物，金属基相包括铁族金属、硅和铬，

·将组合物层施加于本体表面，

·将所述层和本体表面的温度升高至高于用于金属基相的组分和本体表面的液相线，

·将升高的温度维持30秒至5分钟的时段；并且

·使本体表面和组分恢复至低于液相线温度的温度。

16.根据权利要求15的方法，其中将升高的温度维持30秒至3分钟的时段。

17.根据权利要求15的方法，其中将升高的温度维持30秒至2分钟的时段。

18.根据权利要求15-17任一项的方法，其中金属碳化物和用于金属基相的组分的组合物是糊、带或条的形式。

19.根据权利要求15-18任一项的方法，其中升高的温度是1150摄氏度至1300摄氏度。

20.根据权利要求15-18任一项的方法，其中烧结温度低于1160摄氏度。