[发明专利]制造HIP凝固部件的方法及包含耐磨层的HIP部件

权利要求书

1.一种制造耐磨部件(100)的方法，包括步骤：

提供限定所述部件的形状的至少一部分的模子(10)；

提供第一粉末(20)，其中所述第一粉末是包含30-70vol％的碳化钨粉末和70-30vol％的镍基合金粉末的粉末混合物，其中所述镍基合金按重量％计由以下组成：

C:0-1.0；Cr:0-14.0；Si:2.5-4.5；B:1.25-3.0；Fe:1.0-4.5；平衡量的Ni和不可避免的杂质；并且其中碳化钨粉末具有105-250μm的颗粒尺寸且所述镍基合金粉末具有32μm的最大颗粒尺寸；

用所述第一粉末混合物填充所述模子的至少一部分；

使所述模子在预定的温度、预定的等静压力下经受预定的时间的热等静压(HIP)，使得所述镍基合金的颗粒彼此冶金结合。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述镍基合金粉末具有22μm的最大颗粒尺寸。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述镍基合金粉末中的颗粒的尺寸分布的D₅₀为6-20μm。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中所述镍基合金包含0.25-1.0wt％的碳。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其中所述镍基合金包含5-14wt％的铬。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其中镍基合金按重量％计由以下组成：C:0.5-0.75、Cr:11-14、Si:4.0-4.5、B:2.0-2.5、Fe:3.0-4.5、平衡量的镍和不可避免的杂质。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其中所述部件(100)包括预制造的芯部(128)和在所述预制造的芯部(128)的至少一部分上延伸的耐磨层(140)，所述方法包括以下步骤：

提供预制造的芯部(128)；

将所述预制造的芯部(128)相对于所述模子(10)布置，使得所述模子(10)包围将设置耐磨层(140)的所述预制造的芯部(128)的至少一部分(121、122)；

其中所述模子(10)填充有所述第一粉末(20)，使得至少将设置耐磨层(140)的所述预制造的芯部(128)的所述部分(121、122)被所述第一粉末(20)覆盖；

使所述模子(10)、所述部件的芯部(128)和所述第一粉末(20)在预定的温度、预定的等静压力下经受预定的时间的热等静压(HIP)，使得所述第一粉末的颗粒冶金地结合到所述预制造的芯部。

8.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其中所述部件包括芯部(128)和在所述芯部(128)的至少一部分上延伸的耐磨层(140)；

其中所述模子(10)的第一部分(40)限定所述耐磨层(140)的形状，并且所述模子(10)的第二部分(50)限定所述芯部(128)的形状；

所述方法包括以下步骤：

用所述第一粉末(20)填充所述模子(10)的所述第一部分(40)；

用第二粉末(30)填充所述模子(10)的所述第二部分(50)；

使所述模子(10)在预定的温度、预定的等静压力下经受预定的时间的热等静压(HIP)，使得所述第一粉末和所述第二粉末(20、30)的颗粒彼此冶金地结合。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述第二粉末(30)是金属粉末，优选地是钢粉末或铸铁粉末，更优选地是铁素体钢粉末。

10.一种HIP耐磨部件(100)，包括具有105-250μm的颗粒尺寸的碳化钨颗粒(4)和由镍基合金的扩散结合的颗粒(4)组成的基体，其中所述镍基合金(按重量％计)由C:0-1.0；Cr:0-14.0；Si:2.5-4.5；B:1.25-3.0；Fe:1.0-4.5；平衡量的Ni和不可避免的杂质组成，并且其中所述镍基合金的扩散结合的颗粒(3)的颗粒尺寸<＝32μm。

11.根据权利要求10所述的HIP耐磨部件(100)，其中碳化钨颗粒(4)以离散的没有相互连接的颗粒的形式而分布于由镍基合金构成的所述基体(3)中。