本发明专利技术提供耐破裂性、耐剥离性优秀并且具有优秀的耐高温腐蚀特性的表面涂敷材料、以及涂敷有该表面涂敷材料的提升阀。本发明专利技术的Ni-Cr-Co系合金含有40.0～50.0质量％的Cr、10.0～20.0质量％的Co、0.5～5.0质量％的Nb、0.01～5.0质量％的Fe、0.1～3.0质量％的Si，剩余部分包括26.0～40.0质量％的Ni以及不可避免杂质。此外，从Mo、W、Mn、Ti、Al、B、C选择的元素总计含有5.0质量％以下，此时，Ti、Al均为3.0质量％以下，B、C均为1.0质量％以下。在本发明专利技术的提升阀中，所述Ni-Cr-Co系合金至少涂敷在阀头表面。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】利用具备耐高温腐蚀特性的Ni-Cr-Co系合金在阀头表面处实施了表面改性的提升阀
本专利技术涉及在高速火焰喷镀、等离子体喷镀、PTA粉末堆焊、蒸镀法等各种施工工序中使用的表面改性用材料，特别是涉及在要求耐高温腐蚀特性的构件中使用的具备耐高温腐蚀特性的Ni-Cr-Co系合金、以及使用该合金并经过表面改性的提升阀。
技术介绍
以往，在需要耐高温腐蚀特性的提升阀中，阀基材通常使用耐热合金。但是，近年来，因所使用的燃料变得劣质、与发动机的高输出化相伴的燃烧气体的高温化而使得高温腐蚀环境更加苛刻，阀的寿命变短。即，在吸气阀门、排气阀门的阀头表面，虽然要求更高的耐高温腐蚀特性，但是耐热钢、耐热合金形成为优先确保高温下的机械特性，高温腐蚀等化学特性不足，利用单一材料同时满足机械特性和化学特性存在极限。因此，为了解决以往的问题点，作为发挥材料的机械特性并且赋予更高的耐高温腐蚀特性的方法，研究在发电炉等的涂敷中使用的Ni-50Cr与碳化铬的混合粉末的喷镀(专利文献1、2)、在涡轮等的涂敷中使用的MCrAlY合金、氧化钇稳定氧化锆的喷镀(专利文献2～7)的转用、发动机阀门的表面涂敷用的隔热材料(陶瓷)的喷镀(专利文献8)、以及高铬合金(专利文献9～15)的运用等表面改性技术。在先技术文献专利文献专利文献1：日本特开平7－305159号公报专利文献2：日本特开2009－41059号公报专利文献3：日本特开平9－316622号公报专利文献4：日本特表2002－530525号公报专利文献5：日本特开平10－25578号公报专利文献6：日本特开平7－90619号公报专利文献7：日本特开平7－292453号公报专利文献8：日本特开2003－307105号公报专利文献9：日本特开平10－226841号公报专利文献10：日本特开平9－227980号公报专利文献11：日本专利第3148340号公报专利文献12：日本特开2006－22358号公报专利文献13：日本特开平7－18365号公报专利文献14：日本特开2006－193762号公报专利文献15：日本特开平7－41926号公报但是，在使用碳化铬、氧化钇稳定氧化锆等陶瓷的涂敷中，在剥离涂敷层时，硬质的陶瓷咬入阀门与阀座之间，担心损伤阀门、阀座。另外，在专利文献9～15所示的高Cr系的喷镀材料中，由于富Cr固溶体形成矩阵，因此针对热冲击的抵抗性较低，有时在涂敷层产生破裂、剥离，无法得到所要满足的耐老化性。
技术实现思路
专利技术要解决的课题在以发动机阀门的长寿命化为目的的表面改性技术中，在仅要求耐高温腐蚀特性的构件的表面改性中，也研究将现有技术(现有材料)中的硬质碳化铬等陶瓷或高Cr系合金用作喷镀材料。但是，虽然这些涂敷材料具备优秀的耐高温腐蚀特性，但因韧性低，在施加强热冲击的用途中，产生涂敷层的破裂和与之相伴的剥离，有可能无法发挥作为本来目的的耐高温腐蚀特性。因此，具备耐破裂性、耐剥离特性并且耐高温腐蚀特性优秀的涂敷材料的开发成为课题。用于解决课题的手段在本专利技术中，在研究用于开发耐高温腐蚀特性优秀的涂敷材料的合金组成时，设定下述的目标值，将全部满足下述目标值设为条件。(目标值)(1)夏比冲击值→30J/cm2以上(2)高温腐蚀特性/钒腐蚀→腐蚀减少量不足45.0mg/cm2(3)高温腐蚀特性/硫化腐蚀→基于腐蚀的侵蚀深度为20μm以下(4)喷镀皮膜的热冲击试验→在(600℃→水冷)下无破裂和剥离(5)喷镀皮膜的紧贴强度→70MPa以上即，满足上述目标(1)～(5)的本专利技术的具备耐高温腐蚀特性的Ni-Cr-Co系合金的组成的特征在于，Cr为40.0～50.0质量％，Co为10.0～20.0质量％，Nb为0.5～5.0质量％，Fe为0.01～5.0质量％，Si为0.1～3.0质量％，剩余部分包括26.0～40.0质量％的Ni以及不可避免杂质。在此，不可避免杂质是虽未有意添加，但在各原料的制造工序等中不可避免地混入的杂质，作为这样的杂质，能够列举出Mg、Ca、S、O、N、V、Zr、Sn等，它们的总和通常在0.3质量％以下，不会对本专利技术的作用造成影响。或者，具备耐高温腐蚀特性的Ni-Cr-Co系合金的组成的特征在于，Cr为40.0～50.0质量％，Co为10.0～20.0质量％，Nb为0.5～5.0质量％，Fe为0.01～5.0质量％，Si为0.1～3.0质量％，此外，从Mo、W、Mn、Ti、Al、B选择的元素总计含有5.0质量％以下，并且，Ti、Al均为3.0质量％以下，B为1.0质量％以下，剩余部分包括26.0～40.0质量％的Ni以及不可避免杂质。接下来，详述限定本专利技术合金的各成分的理由。Cr固溶于Ni固溶体而提高耐高温腐蚀特性，但是，在不足40.0质量％的情况下，高温腐蚀耐性不充分，若超过50.0质量％，则形成富Cr固溶体，热冲击特性大幅降低，因此将Cr限定为40.0～50.0质量％的范围。Co固溶于Ni固溶体而提高韧性，提高耐破裂性、耐剥离性。但是，若不足10质量％，则其效果微弱，另外，若超过20质量％，则重新形成富Cr固溶体，导致大幅度的韧性降低。因此，将Co限定为10.0～20.0质量％的范围。Nb固溶于Ni固溶体而有助于粒界强化，改善耐高温腐蚀特性。但是，若不足0.5质量％，则粒界强化不充分，若超过5.0质量％，则导致大幅度的韧性降低。因此，将Nb限定为0.5～5.0质量％的范围。在进行合金制造时的Nb添加中使用铌铁的情况下，不可避免地混入约0.01质量％的Fe。虽对特性没有帮助，但Fe固溶于Ni固溶体，若超过5质量％，则冲击值降低，因此限定为0.01～5.0质量％的范围。Si固溶于Ni固溶体而使得合金材料的熔点降低，进一步提高熔融的合金的流动性，具有减少在喷镀、堆焊施工中夹在皮膜中的空隙等缺陷的作用。特别是在喷镀施工中，具有减少未熔融粒子的作用，有助于耐剥离性的提高。但是，在不足0.1质量％的情况无法获得该效果，另外，若超过3.0质量％，则形成硅化物，韧性大幅度降低，因此限定为0.1～3.0质量％的范围。在本专利技术的具备耐高温腐蚀特性的Ni-Cr-Co系合金中，作为不对物理性质造成负面影响的添加元素，能够使Mo、W、Mn均在5.0质量％以下，使Ti、Al均在3.0质量％以下，使B在1.0质量％以下。但是，若超过Mo、W、Mn、Ti、Al、B各自的规定量，或者它们的合计超过5.0质量％，则形成金属间化合物，导致韧性的降低，因此将Mo、W、Mn、Ti、Al、B合计限定为5.0质量％以下。专利技术效果本专利技术的Ni-Cr-Co系合金的夏比冲击值为30J/cm2以上，具备足够的热冲击特性，并且具备优秀的高温腐蚀耐性，因此能够用作应对苛刻的高温腐蚀环境的表面改性材料。特别是，能够通过将该粉末或棒材涂敷在各种材质的提升阀上来提高耐高温腐蚀特性，此外，能够应用于除此之外的更大范围的用途。附图说明图1是示出在提升阀的阀头表面实施本专利技术的Ni-Cr-Co系合金的涂敷时的一例的示意图。图2是示出在形状与图1不同的提升阀上实施本专利技术的Ni-Cr-Co系合金的涂敷时的示意图。具体实施方式将以基体的Ni与作为添加成分的Cr、Co、Nb、Fe、Si、以及根据需要添加的Mo、W、Mn、Ti、Al等分别达到规定的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种具备耐高温腐蚀特性的Ni‑Cr‑Co系合金，其特征在于，所述具备耐高温腐蚀特性的Ni‑Cr‑Co系合金含有40.0～50.0质量％的Cr、10.0～20.0质量％的Co、0.5～5.0质量％的Nb、0.01～5.0质量％的Fe、0.1～3.0质量％的Si，剩余部分包括26.0～40.0质量％的Ni以及不可避免杂质。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.10.31 JP 2012-2407241.一种提升阀，其在阀头表面处实施了表面改性，其特征在于，所述表面改性通过使用具备耐高温腐蚀特性的Ni-Cr-Co系合金来实施，该Ni-Cr-Co系合金含有40.0～50.0质量％的Cr、10.0～20.0质量％的Co、0.5～5.0质量％的Nb、0.01～5.0...
【专利技术属性】
技术研发人员：乙部胜则，西村信一，仓桥一宪，高桥佳弘，
申请(专利权)人：福田金属箔粉工业株式会社，日锻汽门株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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