[发明专利]富含钴的耐磨合金及其制造和使用方法

权利要求书

1.一种富含钴的耐磨和耐腐蚀合金，其包含，以重量％计：

0.1至0.8％C；

0.1至1.5％Mn；

3至5％Si；

10至20％Cr；

5至32％Fe；

0.5至4％W；

19至30％Mo；

0至20％Ni；

20至40％Co；

高达6％V；

高达3％Nb；

总量为0.5至8.5％的V加Nb；以及

余量的不可避免的杂质；

其中所述合金具有显微结构，所述显微结构包含钴固溶体和Laves相的基体相，以及在钴固溶体基体中均匀分布的MC型碳化物。

2.根据权利要求1所述的合金，其中C为0.2至0.5％，Mn为0.2至0.8％，Si为3.5至4.5％，Cr为13至20％，Fe为12至32％，W为1至4％W，Mo为19至28％，Ni为0至5％，Co为20至35％，V为3至4％，以及Nb为1至2％。

3.根据权利要求1所述的合金，其中所述固溶体基体是其中具有NbC和/或VC沉淀物的面心立方固溶体。

4.根据权利要求1所述的合金，其进一步包含树突间初级共晶相。

5.一种由根据权利要求1所述的合金制成的阀座嵌件。

6.根据权利要求5所述的阀座嵌件，其中C为0.18至0.52％，Mn为0.7至1.2％，Si为3.5至4.6％，Cr为11至15％，Fe为16至27％，W为1至1.5％，Mo为19至23％，Ni为0.7至4％，Co为26至36％，V为1.3至4％，以及Nb为1.2至2.3％。

7.根据权利要求5所述的阀座嵌件，其中所述阀座嵌件是铸件，并且所述显微结构包括按体积计的40至60％的Laves相和按体积计的40至60％的钴固溶体相。

8.根据权利要求5所述的阀座嵌件，其中所述阀座嵌件在75至1000°F下具有50至66洛氏C标度的铸态硬度，从75至1000°F具有100ksi至150ksi的压缩屈服强度；和/或从75至1000°F具有70ksi至100ksi的极限拉伸强度。

9.根据权利要求5所述的阀座嵌件，其中

C为0.2至0.5％，Mn为0.2至0.8％，Si为3.5至4.5％，Cr为13至20％，Fe为12至32％，W为1至4％W，Mo为19至28％，Ni为从0至5％，Co为20至35％，V为3至4％，以及Nb为1至2％。

10.根据权利要求5所述的阀座嵌件，其中在1200°F下热浸20小时后，所述阀座嵌件表现出小于每英寸嵌件外径(O.D.)0.25×10^-3英寸的尺寸稳定性。

11.根据权利要求5所述的阀座嵌件，其中当从室温加热到1000°F时，所述阀座嵌件表现出10％或更少的硬度降低。

12.一种制造内燃式发动机的方法，所述方法包含将根据权利要求5所述的阀座嵌件插入到所述内燃式发动机的气缸盖中。

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述发动机是柴油发动机。

14.一种操作内燃式发动机的方法，所述方法包含：将阀关闭以抵靠根据权利要求5所述的阀座嵌件以关闭所述内燃式发动机的气缸，以及点燃所述气缸中的燃料以操作所述内燃式发动机。

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述发动机是柴油发动机。