的費(fèi)用是非常高的。此外，PVD層的原位維修通常是不可行的，因?yàn)榕c熱噴涂層相反地，在維修時(shí)僅可以完全地重新構(gòu)建PVD層，這劇烈地提高停工時(shí)間，并且在多種情況中不可經(jīng)濟(jì)地實(shí)施。
[0023]實(shí)踐中，有時(shí)特別不利的是PVD層的小厚度，這可能意味著對(duì)于較長(zhǎng)的使用時(shí)間而言是不足夠耐磨損的。
[0024]為了克服這些缺點(diǎn)，基于氮化鉻的熱噴涂層是有利的。這種層的基料是噴涂粉末，其含有氮化鉻和作為吸收層應(yīng)力的可延展組分的金屬部分，并且其同時(shí)可以加工為高品質(zhì)的層。
[0025]根據(jù)如今的現(xiàn)有技術(shù)，這種噴涂粉末是不可得的。DE 10 2008 056 720 B3涉及用作內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)中的活塞環(huán)的經(jīng)涂敷的滑動(dòng)元件。該基礎(chǔ)的涂層基于含CrN的噴涂粉末，其制備方法是未公開的?；钊h(huán)涂層的現(xiàn)有技術(shù)是由一種或者多種陶瓷組分和一種或者多種金屬組分構(gòu)成的摻合物(DE69605270T2)。
[0026]在DE 10 2008 056 720 B3中提及的滑動(dòng)層具有10至30 % N1、0.1至5 %碳、10至20 %氮?dú)夂?0至79.9 %鉻的標(biāo)稱組成。在【具體實(shí)施方式】中描述的噴涂粉末具有60 %CrNUO % Cr3C2,25 % Ni和5 % Cr的標(biāo)稱組成。描述了噴涂層中的碳化物(包含于噴涂粉末中的10 %的Cr3C2)的均勾分布。未公開CrN的尺寸和分布。
[0027]本發(fā)明的目的是，解決現(xiàn)有技術(shù)的以上提及的問題。本發(fā)明的目的尤其是提供噴涂粉末，其實(shí)現(xiàn)制備具有大的密度和層均勻性的層，并且同時(shí)其作為熱噴涂粉末具有好的加工性能，并且具有氮化鉻作為硬質(zhì)材料相。
[0028]已發(fā)現(xiàn)，該問題的解決方法可以在制備含氮化鉻的噴涂粉末中實(shí)現(xiàn)，其中在氮?dú)獾拇嬖谙聦⒑t的合金粉氮化，并形成CrN和/或Cr2N。
[0029]本發(fā)明的主題是制備含氮化鉻的噴涂粉末的方法，其包括以下步驟: a)制備或者提供合金粉，其包含 i)至少10重量％鉻和
?)至少10重量％—種或者多種其它元素(A)，其選自元素周期表的副族IIIA至IIB以及 B、S1、T1、Ga、C、Ge、P 和 S，
b)在氮?dú)獾拇嬖谙聦⑺龇勰┑⑿纬蒀rN和/或Cr2N。
[0030]在本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，該方法包括以下步驟(步驟a-Ι)和a-2)是步驟a)的子步驟):
a-Ι)制備熔體，其包含 i)至少10重量％鉻和
?)至少10重量％的一種或者多種其它元素(A)，其選自元素周期表的副族IIIA至IIB 以及 B、S1、T1、Ga、C、Ge、P 和 S，
a-2)使步驟a-Ι)中制備的熔體霧化為合金粉，和 b)在氮?dú)獾拇嬖谙聦⑺龇勰┑?，并形成CrN和/或Cr2N。
[0031]在一個(gè)實(shí)施方案中，所述合金粉以及通過霧化制備該合金粉的熔體包含至少10重量％鉻和至少10重量％的一種或者多種元素(A)，其選自元素周期表的副族IIIA至IIB(IUPAC系統(tǒng)，對(duì)應(yīng)于CAS系統(tǒng)的IIIB至IIB)以及鋁。
[0032]因此，在該合金粉中的鉻含量是特別重要的，因?yàn)樵陔S后的氮化步驟b)中，存在于合金粉中的鉻反應(yīng)為CrN和/或Cr2N。
[0033]在本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，合金粉以30-95重量％，優(yōu)選40-90重量％，特別是45-75重量％的量含有鉻，各自基于該合金粉的總重量計(jì)。
[0034]在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，該合金粉的剩余金屬(即除了鉻以外的所有金屬)或者一種或者多種元素(A)以15-70重量％，優(yōu)選20-60重量％和特別是25-55重量％的量存在，各自基于該合金粉的總重量計(jì)。
[0035]在一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施方案中，該合金粉的一種或者多種元素(A)選自鈷-或者镲-或者鐵基礎(chǔ)合金，其中該基礎(chǔ)合金(Basislegierung)任選地含有一種或者多種選自S1、Mo、T1、Ta、Nb、V、S、C、P、Al、B、Y、W、Cu、Zn 和 Mn 的成分。
[0036]該合金粉的其它元素(A)，尤其剩余金屬(即除了鉻以外的所有金屬)優(yōu)選地以15-70重量％，優(yōu)選20-60重量％和特別是25-55重量％的量存在，各自基于該合金粉的總重量計(jì)。
[0037]在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，鉻與所述一種或者多種元素(A)，尤其與剩余金屬的重量比可以為1:9至9:1，優(yōu)選為2:8至8:2，更優(yōu)選為3:7至7:3和特別是2:3至3:2。
[0038]在本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，合金粉以最高20重量％，優(yōu)選0.1至15重量％，尤其0.2至10重量％，特別是0.5至5重量％的量包含一種或者多種選自S1、V、Mo、T1、Ta、Nb、Al、B、Y、W、Cu、Zn和Mn的元素，各自基于該合金粉的總重量計(jì)。
[0039]在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，步驟a)中制備合金粉的合金成分至少部分地以元素形式或者作為鐵合金存在。
[0040]元素(A)基本上用作用于氮化鉻的金屬基體(粘合金屬)，該氮化鉻通過合金粉氮化而獲得并且用作硬質(zhì)材料。
[0041]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，合金粉包含鈷-或者鎳-或者鐵基礎(chǔ)合金。在此，該基礎(chǔ)合金可以含有一種或者多種選自S1、Mo、T1、Ta、V、S、C、P、Al、B、Y、W、Cu、Zn和Mn的成分。
[0042]根據(jù)所選的氮化條件，除了鉻以外的該合金粉的一種或者多種金屬可以任選地氮化。
[0043]在本發(fā)明方法的一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施方案中，合金粉包含鎳鉻合金粉、鈷鉻合金粉或者鐵絡(luò)合金粉。
[0044]可以以不同的對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言常見的方式制備該合金粉。優(yōu)選地可以通過粉碎澆鑄件來獲得該合金粉。
[0045]同樣優(yōu)選的是，通過制備包含以下物質(zhì)的熔體來制備合金粉: i)至少10重量％鉻和
?)至少10重量％—種或者多種其它金屬(A)，其選自元素周期表的副族IIIA至IIB以及B、Al、S1、T1、Ga、C、Ge、P和S，并且隨后將所制備的熔體霧化為合金粉。
[0046]借助霧化所制備的合金粉導(dǎo)致圓形和因此很好流動(dòng)的具有高的堆積密度的粉末。在霧化時(shí)，噴霧該熔體?？梢越柚鷼怏w射流或者水射流，在霧化時(shí)噴霧該熔體。優(yōu)選地，用氣體射流霧化該熔體，其中該氣體基本上包含保護(hù)氣體，優(yōu)選基本上包含氮?dú)饣蛘邭鍤?。這樣制備的粉末因此具有極少含量的雜質(zhì)。
[0047]制備合金粉的成本有利的替代方式為水霧化。在此，使用成本有利的水來代替大量使用并且損失或者必須復(fù)雜地處理的氣態(tài)霧化劑。由此，連續(xù)的操作方式是可行的，因?yàn)槿∠顺檎婵者^程和清洗過程。因此，水霧化是極其成本有利的制造方法，其對(duì)于制備粉末而言正是有利的，其中相比于材料成本，粉末的成本結(jié)構(gòu)更嚴(yán)重地由加工成本和人員成本所確定。
[0048]在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，在方法步驟a)中制備熔體的合金成分至少部分地以元素形式或者作為鐵合金存在。
[0049]在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，借助水射流進(jìn)行霧化，其中霧化角度α為8°至15°，霧化壓力優(yōu)選為50-400 bar，并且水溫T優(yōu)選為10至50°C，特別是15至45°C。通過調(diào)節(jié)這些參數(shù)，確保熔體液滴緩慢地凝固，并且因此獲得圓形的顆粒形狀。此外通過緩慢冷卻，水較不嚴(yán)重地分解為其成分，從而使較少的氧化物積聚到該粉末上。
[0050]該熔體優(yōu)選地具有超過所述合金熔點(diǎn)20_250°C的溫度。
[0051]在一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施方案中，在保護(hù)氣體氣氛中進(jìn)行霧化，其特別地包含氬氣和/或氮?dú)?，并且其中氧氣含量為小于I體積％，優(yōu)選為小于0.1體積％，基于該保護(hù)氣體的總體積計(jì)。
[0052]在本發(fā)明方法的步驟a)中制備或者提供的合金粉，在隨后的步驟b)中在氮?dú)獾拇嬖谙碌?，并形成CrN和/或Cr2N。
[0053]擴(kuò)散控制地進(jìn)行所述氮化，并且其可以通過工藝參數(shù)，尤其通過熱處理時(shí)的壓力、溫度和保持時(shí)間來影響。為了在超過氮?dú)獾娜芙舛葮O限之后形成氮化鉻沉積物，氮?dú)鈹U(kuò)散到顆粒內(nèi)部是必需的。為了形成覆蓋層，必需使Cr向外擴(kuò)散，并同時(shí)使氮?dú)鈹U(kuò)散到顆粒內(nèi)部。在顆粒中Cr的擴(kuò)散系數(shù)僅取決于溫度，而在顆粒中N的擴(kuò)散系數(shù)既取決于溫度，也取決于氮?dú)夥謮?。因此，可以通過溫度來調(diào)節(jié)覆蓋層的厚度。
[0054]通過提高氮?dú)夥謮?，在熱力學(xué)上有利于形成CrN，從而使CrN的含量高于Cr2N?？梢酝ㄟ^保持時(shí)間來控制沉積物的特性。在較長(zhǎng)的保持時(shí)間下，小的沉積物消失，同時(shí)剩余的沉積物生長(zhǎng)。
[0055]優(yōu)選地在含有大于I bar氮?dú)夥謮旱臍怏w氣氛中進(jìn)行合金粉的氮化。在此，優(yōu)選地作為固相氮化進(jìn)行氮化，其中這樣選擇氮?dú)夥謮汉?/span>...