[发明专利]用于在金属表面上形成耐磨损层的方法

权利要求书

1.一种用于在金属基底的表面的至少一个区域上形成一个耐磨损层的方法，该方法包括：

邻近于该金属基底定位多个硬质颗粒；并且

用一种金属粘结剂材料浸润这些硬质颗粒，由此将这些硬质颗粒束缚在一起以形成以冶金学方式结合至该表面上的耐磨损层。

2.如权利要求1所述的方法，其中，该金属基底包括以下各项中的一者：钢、镍、镍合金、钛、钛合金、铝、铝合金、铜、铜合金、钴、和钴合金。

3.如权利要求1所述的方法，其中，该金属粘结剂材料包括以下各项中的至少一者：铜、铜合金、铝、铝合金、铁、铁合金、镍、镍合金、钴、钴合金、钛、钛合金、镁、镁合金、青铜、和黄铜。

4.权利要求1所述的方法，其中，该金属粘结剂材料包括主要由78重量百分比的铜、10重量百分比的镍、6重量百分比的锰、6重量百分比的锡和附带杂质组成的一种青铜。

5.权利要求1所述的方法，其中，该金属粘结剂材料包括主要由53重量百分比的铜、24重量百分比的锰、15重量百分比的镍、8重量百分比的锌和附带杂质组成的一种青铜。

6.权利要求1所述的方法，其中，该金属粘结剂材料进一步包括选自下组的至少一种降低熔点的成分，该组由以下各项组成：硼、硼化物、硅、硅化物、铬和锰。

7.权利要求1所述的方法，其中，这些硬质颗粒包括以下各项中的至少一者：碳化物颗粒、氮化物颗粒、硼化物颗粒、硅化物颗粒、氧化物颗粒、以及包含碳化物、氮化物、硼化物、硅化物和氧化物中至少二者的固溶体的颗粒。

8.权利要求7所述的方法，其中，这些硬质颗粒包括至少一种过渡金属的碳化物颗粒，该至少一种过渡金属是选自：钛、铬、钒、锆、铪、钽、钼、铌以及钨。

9.权利要求1所述的方法，其中，这些硬质颗粒包括被分散在一种连续粘结剂中的烧结的粘结碳化物颗粒，这些烧结的粘结碳化物颗粒包含至少一种选自周期表的第IVB族、第VB族和第VIB族中的金属的碳化物，该连续粘结剂包括钴、钴合金、镍、镍合金、铁和铁合金中的至少一者。

10.如权利要求9所述的方法，其中，这些烧结的粘结碳化物颗粒包括：

60至98重量百分比的至少一种选自周期表的第IVB族、第VB族和第VIB族中的金属的碳化物；以及

2至40重量百分比的该连续粘结剂。

11.如权利要求9所述的方法，其中，这些烧结的粘结碳化物颗粒的该连续粘结剂进一步包括至少一种添加剂，该至少一种添加剂是选自：钨、铬、钛、钒、铌和碳，其浓度是直至该添加剂在该连续粘结剂中的溶解度极限。

12.如权利要求9所述的方法，其中，这些烧结的粘结碳化物颗粒的该连续粘结剂进一步包括选自硅、硼、铝、铜、钌和锰中的至少一种添加剂。

13.如权利要求1所述的方法，其中这些硬质颗粒包括金属粉末和金属合金粉末中的至少一者。

14.如权利要求1所述的方法，其中这些硬质颗粒具有的平均粒度为1至200微米。

15.如权利要求1所述的方法，其中，这些硬质颗粒的熔化温度大于该金属粘结剂材料的熔化温度。

16.如权利要求15所述的方法，进一步包括：

将该金属基底在大于该金属粘结剂材料的熔化温度并且小于这些硬质颗粒的熔化温度的一个温度下加热小于一小时。

17.如权利要求1所述的方法，其中，这些硬质颗粒具有的固相线温度比该金属粘结剂材料的液相线温度高出至少50℃。

18.如权利要求1所述的方法，其中，该金属粘结剂材料具有的液相线温度比该金属基底的液相线温度高出至少200℃。

19.如权利要求1所述的方法，其中，用该金属粘结剂材料浸润这些硬质颗粒包括在比该金属粘结剂材料的液相线温度高出50℃至100℃的一个温度下进行浸润。

20.如权利要求1所述的方法，其中，用该金属粘结剂材料浸润这些硬质颗粒包括使该金属粘结剂材料的一个均质层熔化并且使熔化的金属粘结剂材料流到这些硬质颗粒之间的孔隙中。