用于熔融锌浴构件的表面涂布材料、其制备方法、以及熔融锌浴构件.pdf

本发明提供了一种具有改进的耐锌溶解损失性能的用于覆盖热浸镀锌浴构件表面的材料，以及这种材料的制备方法，和热浸镀锌浴构件。该表面覆盖材料包含WC粉末颗粒和金属粘结剂。金属粘结剂包含合金组织，而这种合金组织包含Co和比Co更电化学惰性的金属元素，并且具有单一相。

1、  一种用于在熔融锌浴构件的表面上形成涂层的表面涂布材料，其中所述表面涂布材料包含WC粉末颗粒和金属粘结剂，并且其中所述金属粘结剂包含Co和比Co更电化学惰性的金属元素，并且构成具有单一相的合金组织。

2、  根据权利要求1所述的表面涂布材料，其中所述的金属粘结剂为包含Co以及选自Ni、Al、Si、Mo、Nb、Cr、W和Ta中的一种或多种的合金。

3、  根据权利要求2所述的表面涂布材料，其中所述金属粘结剂构成这样的合金，所述合金除包含Co之外，还包含相对于所述金属粘结剂的总量为10-75质量％的Ni。

4、  根据权利要求2所述的表面涂布材料，其中除包含Co之外，所述金属粘结剂还包含相对于所述金属粘结剂总量计的下列各项中的一项或多项：23-35质量％的Al、0.2-6.0质量％的Si、0.2-15质量％的Mo、0.2-11质量％的Nb、0.2-20质量％的W和0.2-5质量％的Ta。

5、  根据权利要求1-4中任一所述的表面涂布材料，所述金属粘结剂与WC粉末颗粒的混合比率为5-25质量％。

6、  根据权利要求1-5中任一所述的表面涂布材料，其中在水性环境或熔融金属环境下，所述金属粘结剂的浸渍电势比Co高50mV以上。

7、  根据权利要求1-5中任一所述的表面涂布材料，其中所述金属粘结剂以合金粉末的形式提供，所述合金粉末包含Co和选自Ni、Al、Si、Mo、Nb、Cr、W和Ta中的一种或多种，并且将所述合金粉末与WC粉末混合和粒化。

8、  根据权利要求7所述的表面涂布材料，其中所述金属粘结剂以合金粉末形式提供，所述合金粉末除包含Co之外，还包含相对于所述金属粘结剂总量为10-75质量％的Ni，并且将所述合金粉末与WC粉末混合，以及粒化成颗粒直径为大于或等于5微米并且小于或等于75微米的粉末。

9、  根据权利要求7或8所述的表面涂布材料，其中采用表面涂层粉末在圆周表面上形成涂层，并且所述涂层厚度大于等于20微米并小于等于1200微米。

10、  一种表面涂敷的熔融锌浴构件，所述表面涂敷的熔融锌浴构件包括：
熔融锌浴构件，和
设置在所述熔融锌浴构件表面上的涂层，所述涂层由权利要求1-9中任一项所述的表面涂布材料制成。

11、  一种用于在熔融锌浴构件的表面上形成涂层的表面涂布材料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
通过雾化方法或通过粉碎经淬火的薄带材或由浇铸获得的薄带状或块状的合金的方法制备合金粉末，除包含Co之外，所述合金粉末还包含选自Ni、Mo、Si、Nb、Al、Cr、W和Ta中的一种或多种；
将所述合金粉末与WC粉末混合以形成混合粉末；和
将所述混合粉末粒化以获得所述表面涂布材料。

12、  根据权利要求11所述的制备方法，其中除包含Co之外，所述合金粉末还包含相对于所述金属粘结剂总量为10-75质量％的Ni，并且进行粒化以形成颗粒直径大于或等于5微米并小于或等于75微米的混合粉末。

13、  一种熔融锌浴构件的制备方法，包括用根据权利要求1-9中任一项所述的表面涂布材料热喷涂所述熔融锌浴构件的表面，从而获得表面涂布的熔融锌浴构件。

用于熔融锌浴构件的表面涂布材料、其制备方法、以及熔融锌浴构件
技术领域
[0001]
本发明涉及一种具有优良的耐锌腐蚀性能的用于熔融锌浴构件的表面涂布材料，其制备方法，和熔融锌浴构件。
背景技术
[0002]
热浸镀锌钢板通常被用作汽车钢板，或土木工程和建筑用材料，或家用电器上的耐热或耐腐蚀材料等。大部分这样的热浸镀锌钢板主要采用连续熔融锌镀锌处理法制备。用于这种连续熔融镀锌处理方法的装置设置有浸渍于熔融锌中的浸渍辊，靠近熔融锌的表面设置的辊，以及用于引导经过这些辊后的镀锌钢板的导辊等。另外，该装置上还装备有一个注射喷嘴，其沿着在镀锌浴上方经过的镀锌板吹高压氮气，用于控制粘附在从熔融锌液中提拉出的钢板上的熔融锌的量。
[0003]
这些辊和注射喷嘴都浸渍于熔融锌液中，受到分散的熔融锌的粘附作用，或和高度加热的涂敷有熔融锌的钢板接触在一起。特别地，用于热浸镀锌钢板的主要设备之一，即用于镀锌浴的下沉辊(sink roll)，具有如下问题，即下沉辊由于与熔融锌反应带来的腐蚀和中间金属化合物的粘附作用而发生退化，并且退化部分对镀锌钢板的产品质量带来不利影响。
[0004]
为了解决这个问题，日本专利特许公开H9-25583提供了一种用于熔融锌浴的陶瓷涂层覆盖的辊，其中所述辊的表面被热喷涂碳化物，该碳化物含有85重量％或更高的WC，然后在表面涂敷一层陶瓷膜，该陶瓷膜包含Ti、Al、Hf或Zr的氮化物或碳氮化物中的至少一种。
[0005]
此外，日本专利特许公开2004-331995提供了一种用于熔融金属电镀浴的浸渍构件的表面涂布材料，其中50-90质量％的包含一种或多种氧化物、氮化物、碳化物、硼化物或硅化物的陶瓷粉末被分散在选自Ta、Ti、V、Mo、Cr、Zr、Nb、Hf或W中的一种粉末或者其中的两种以上构成的合金粉末中，该合金粉末为熔点高于Co的高熔点金属粉末。
[0006]
上面所述的日本专利特许公开H9-25583和2004-331995中提到的辊的表面，该辊通常是指下沉辊，其表面通过热喷涂金属陶瓷处理，以提高耐锌腐蚀性并同时保留耐磨损性，所述的金属陶瓷包含碳化钨(在下文中用WC表示)和Co(在下文中用WC/Co金属陶瓷表示)。但是，这种耐锌腐蚀性能是不够的，并且辊表面的退化可能会导致产品缺陷。特别在近些年，由于对汽车用钢板的质量严格要求，即便是在日本专利特许公开H9-25583或2004-331995中公开的材料和WC/Co金属陶瓷热喷涂材料至少大约每个月都需要维护保养。因此当前的情况是需要进一步提高耐锌腐蚀性。此外，日本专利特许公开H9-25583还有如下问题，即进行两种类型的热喷涂会提升成本以及处理时间。日本专利特许公开2004-331995还有如下问题，即为了熔融和分散高熔点金属而限制了热喷涂处理条件。
发明概述
[0007]
热喷涂涂敷通常是使用金属陶瓷粉末进行的，金属陶瓷粉末是通过将WC粉末和金属粘结剂粉末混合、然后将混合物粒化成为约50微米或更小的粒子而制备的。因此，为了解决上面提及的问题和开发具有良好的耐锌腐蚀性的热喷涂粉末，本发明人对影响耐锌腐蚀性的因素进行了基础研究，通过研究具有与WC良好相容性的Co基合金在熔融锌中的腐蚀特性，考虑到传统的WC/Co金属陶瓷材料的腐蚀特性，注意力被集中到金属陶瓷中的金属粘结剂上。
[0008]
结果，本发明人发现，在浸渍于熔融金属中时，WC/Co热喷涂膜的腐蚀现象不仅仅是因为和熔融锌之间的相互扩散反应带来的脱Co而导致的表面退化，还因为产生于WC和粘结金属之间或在粘结金属自身之间的局部电池作用所导致的膜成分向熔融金属的释放。即，本发明人发现了具有改进的耐锌腐蚀性的用于熔融锌浴构件的表面涂布材料以及其制备方法，能够通过合金设计使得WC/Co金属陶瓷的金属粘结剂具有均匀的结构以及于比Co高的电位以抑制在浸渍于熔融锌中时的局部电池作用来提供熔融锌浴构件。依据本发明，能够通过减少与WC之间的局部电池作用，形成一种具有优异的耐锌腐蚀性能的热喷涂膜和提高下沉棍和类似构件的寿命。
[0009]
因此，本发明的一个目的是为熔融锌浴构件提供一种表面涂布材料，其具有改进的耐锌腐蚀性能，以及提供其制备方法和一种熔融锌浴构件。
[0010]
依据本发明，提供一种表面涂布材料，其用于在熔融锌浴构件的表面上形成涂层，其中
该表面涂布材料包含WC粉末颗粒和金属粘结剂，并且其中
所述金属粘结剂包含Co和比Co电化学稳定的金属元素、并且形成具有单一相的合金组织。
[0011]
依据本发明的一个优选实施方案，优选金属粘结剂为合金，其包含Co和选自Ni、Al、Si、Mo、Nb、Cr、W和Ta中的一种或多种。
[0012]
依据本发明的一个优选实施方案，优选的是，除包含Co之外，金属粘结剂构成的合金还含有相对于的金属粘结剂总量计的10-75质量％的Ni。
[0013]
依据本发明的一个优选实施方案，优选的是，除包含Co之外，金属粘结剂还包含相对于的金属粘结剂总量的计的下列各项中的一项或多项：23-35质量％的Al、0.2-6.0质量％的Si、0.2-15质量％的Mo、0.2-11质量％的Nb、0.2-20质量％的W和0.2-5质量％的Ta。
[0014]
依据本发明的一个优选实施方案，优选的是，金属粘结剂与WC粉末颗粒的混合比率为5-25质量％。
[0015]
依据本发明的一个优选实施方案，优选的是，金属粘结剂在水性环境或熔融金属环境中的浸渍电势比Co高50mv以上。
[0016]
依据本发明的一个优选实施方案，优选的是，提供合金粉末的形式的金属粘结剂，并且该合金粉末包含Co和选自Ni、Al、Si、Mo、Nb、Cr、W和Ta中的一种或多种，并且将合金粉末和WC粉末混合，并粒化。
[0017]
依据本发明的一个优选实施方案，优选的是，提供合金粉末形式的金属粘结剂，并且除包含Co之外，该合金粉末还包含相对于金属粘结剂总量为10-75质量％的Ni，并且将合金粉末和WC粉末混合，并粒化以形成颗粒直径大于或等于5微米并小于或等于75微米的粉末。
[0018]
依据本发明的一个更加优选的实施方案，优选的是，采用表面涂布粉末在圆周表面上形成涂层，并且该涂层的厚度大于等于20微米并小于等于1200微米。
[0019]
依据本发明，提供了一种表面涂敷的熔融锌浴构件，该表面涂敷的熔融锌浴构件包括：
熔融锌浴构件，和
设置在熔融锌浴构件表面上的涂层，该涂层由权利要求1-9中任一项所描述的表面涂布材料制成。
[0020]
依据本发明，提供了一种用于在熔融锌浴构件的表面上形成涂层的表面涂布材料的制备方法，该制备方法包括如下步骤：
通过雾化法或通过粉碎淬火后的薄带或采用铸造获得的薄带或块状合金的方法制备合金粉末，除包含Co之外，所述合金粉末还包含选自Ni、Mo、Si、Nb、Al、Cr、W和Ta中的一种或多种；
将合金粉末和WC粉末混合以得到混合粉末；和
将混合粉末粒化以获得表面涂布材料。
[0021]
依据本发明的一个优选实施方案，优选的是，除包含Co之外，合金粉末还包含10-75质量％的Ni，并且进行的粒化以使混合粉末具有大于或等于5微米并小于或等于75微米的颗粒直径。
[0022]
依据本发明的一个优选实施方案，提供了一种制备熔融锌浴构件的方法，所述方法包括用表面涂布材料热喷涂所述熔融锌浴构件的表面，从而获得表面涂布的熔融锌浴构件。
附图说明
[0023]
图1是显示在温度保持在30℃的1体积％的硫酸中，Ni加入到Co中对浸渍电势的影响的曲线图。
图2是显示Ni加入到Co中对锌腐蚀速率的影响的曲线图。
图3是连续熔融锌镀锌装置的示意图。
发明详述
[0024]
下面将参照附图详细解释本发明。
如上所述，作为研究WC/Co金属陶瓷材料的腐蚀特性的结果，通过对具有与WC良好的相容性的Co基合金在熔融锌中的腐蚀特性的研究，对影响耐锌腐蚀性的因素进行了基础理论研究，由此将注意力集中到金属陶瓷中的金属粘结剂上。结果，发现WC/Co热喷涂膜的不仅仅受到由和熔融锌之间的相互扩散反应带来的脱Co所导致的表面退化的影响，还受到由所谓的局部电池作用所导致的电化学释放的影响。
[0025]
例如，本发明人发现，当两种或更多种金属等相互接触时，耐锌腐蚀性不能仅仅从扩散常数来解释，而且由于不同种类的接触带来的局部电池行为(由于势差不同导致的一种电化学行为)对耐锌腐蚀性也是有贡献的。因此，当将WC和Co沉浸在熔融锌浴中形成回路时，电流通过由局部电池行为导致的Co的电离而产生。此外，还发现所产生的电流密度根据腐蚀阳极和抗衡阴极之间的面积比而变化。
[0026]
考虑到上述方面，显示了由局部电池所导致的电化学行为影响了耐腐蚀性。为了避免这种现象，金属粘结剂应该要比目前使用的Co具有更好的电化学稳定性，优选几乎和WC一样稳定。这样能够抑制WC和金属粘结剂之间的局部电池行为、以及金属粘结剂内部的局部电池行为，从而提高耐锌腐蚀性。基于上述考虑，本发明人对通过改进金属粘结剂来获得具有良好的耐锌腐蚀性的热喷涂涂布材料进行了研究。首先，考虑到和WC的相容性，通过将一种合金加入到Co基体中来研究耐锌腐蚀性的改进。
[0027]
当在通过熔融锌浸渍测试(470℃)中来研究具有12质量％的Co的WC层，即传统常规的热喷涂涂层，的耐锌腐蚀性时，其显示了由Co腐蚀进入到熔融锌浴中而导致的在WC层中出现的缺陷，。因此，既然虽然防止作为金属粘结剂的Co的腐蚀对于提升改善耐锌腐蚀性的是重要的，但是基于上面提及的考虑因素，对合金进行设计，以使得WC/Co金属陶瓷中的金属粘结剂具有均匀的结构和惰性电势(noble potential)，从而抑制局部电池行为。
[0028]
首先，Ni被作为一种在更加惰性的方向上提高电势的金属元素加入到Co中。结果，发现将Ni加入至Co中，其显示出了单一的相结构，而且没有出现共晶结构等。图1显示了在温度保持在30℃的1体积％的硫酸中，将Ni加入到Co中对浸渍电势的影响。横轴显示的是Ni的加入量(质量％)，纵轴显示的是在相应的溶液中相对作为参比电极的饱和甘汞电极的自然浸渍电势(mV vs SCE)。如该图所示，当Ni为10质量％时自然浸渍电势为-300mV，其比Co(-350mV)高出50mV以上。其显示通过加入Ni而获得这种改善，尽管这个提升趋势在Ni为18％以上时变平缓。
[0029]
图2显示了Ni向Co中的添加对锌腐蚀速率的影响。如该图所示，横轴显示的是Ni的加入量(质量％)，纵轴显示的是在腐蚀实验后的重量降低率(质量％)。如该图所示，在Co-10Ni时观察到改善的耐锌腐蚀性，并且发现这种改善在Co-50Ni时达到最好。因此，在本发明中优选的是，将在Co中的包含10-75％质量的金属Ni的合金化粉末，与金属陶瓷粉末WC混合并分散在该金属陶瓷粉末WC中，以用于热喷涂。
[0030]
在这种情况下，如果Co和Ni各自被混合并且烧结后，尽管总重量达到了目标值，但在金属粘结剂中的Co和Ni没有完全合金化，并且没有形成均匀结构。因此，需要使用预先完全合金化的粉末，并且将其混合并分散在WC中。根据本发明的一个优选实施方案，相对于金属粘结剂的总重量来说，加入的Ni的量为10-75质量％，优选为25-60质量％。如果Ni少于10质量％，则因为没有足够的电势提升效果，则耐锌腐蚀性可能是不足的。如果Ni高于75质量％，则耐锌腐蚀性可能反而下降，因为自然浸渍电势变平缓并且金属粘结剂的结构更接近于Ni单相。
[0031]
Al、Si、Mo、Nb、Cr、W、Ta等的加入根本上也是基于前面提及的考虑。但是，当加入这些金属时，获得的合金组织随着其加入量变化而变化，并且不一定能够获得均匀的结构。因此，限制其加入的量以便形成均匀结构，并且进一步限制其加入量以便使得电势在比Co更惰性的方向上得到提升。
[0032]
依据本发明的一个优选实施方案，除Co之外所加入的量相对于金属粘结剂的总量的范围如下：
Al：23-35质量％，优选为23-30％，更优选为25-30％；
Si：0.2-6.0质量％，优选为0.2-4.5％，更优选为0.2-3.0％；
Mo：0.2-15质量％，优选为0.2-12％，更优选为0.2-10％；
Nb：0.2-1.5质量％，优选为0.2-1.0％，更优选为0.2-0.8％；
Cr：0.2-11质量％，优选为0.2-10％，更优选为0.5-8％；
W：0.2-20质量％，优选为0.2-15％，更优选为0.2-10％；和
Ta：0.2-5质量％，优选为0.2-3％，更优选为0.5-3％。
如果加入的量太少，由于没有足够的电势提升效果，则耐锌腐蚀性的改进不足。另外，如果加入的量太大超出了上面提到的限制范围，则也会降低耐锌腐蚀性，因为金属粘结剂的结构是不均匀的，并且在金属粘结剂之内会发生局部电池行为。
[0033]
依据本发明的一个优选实施方案，上面提及的用于热喷涂的金属陶瓷粉末通过如下过程制备：通过雾化法、或制备淬火薄带的方法或铸造法，之后通过制备细小粉末的研磨步骤，由此制备含Co和所加入的金属的合金粉末、与WC粉末混合，并且粒化。通过使用这种热喷涂金属陶瓷粉末形成熔融锌浴构件的表面的热喷涂涂布，在熔融锌浴构件的表面上形成了分散有WC粒子的热喷涂涂膜。结果，耐锌腐蚀性得到提升，因为改善的合金具有比Co更惰性的电势，这样减少了和WC之间的局部电池行为。
[0034]
依据本发明的一个优选实施方案，作为用于粒化的原始材料粉末，通常使用的是1-5微米的WC细粉末和1-5微米的粘结剂合金粉末。因此，优选将通过雾化法、薄带法或铸造法制备得到的合金通过剪切研磨机处理以研磨成5微米或更加细小。将WC细粉和金属粘结剂粉末混合，然后将所得的混合粉末粒化。在这种情况下，粘结剂合金与WC的混合比率优选为5-25质量％，更优选为5-18质量％，更一步优选为8-18质量％。如果合金的混合比率过低，则粘结效果不足，并且由于WC固定不足而导致膜性能退化。另外，如果混合比率过高，则在热喷涂后膜强度不够，会导致耐磨损性能等性能的恶化，这对于辊部件是不利的。优选地，通过粒化获得的球形粉末的颗粒直径为5-75微米，更优选为10-60微米，更进一步优选为15-55微米。
[0035]
依据本发明的一个优选实施方案，所得的粉末用于采用高速火焰喷涂的方法的热喷涂，该方法被用于传统的WC/Co金属陶瓷热喷涂。这种热喷涂膜大约有20-1200微米厚，通常为100-1000微米厚。热喷涂厚度少于20微米是很难的，并且不能使WC和金属粘结剂完全分散来保证特性。如果膜厚超出了1200微米，由于热喷涂膜过厚，在冷却时则会容易导致裂纹和剥离。另外由于本发明提供了良好的耐锌腐蚀性，因此可以使涂敷的膜的厚度低于传统的WC/Co金属陶瓷热喷涂的厚度。此外，尽管所使用的辊的大小可以取决于装置而不同，但是可以通常使用约50mm-约700mm的的直径。
[0036]
制造各种粉末的雾化法包括气体雾化法和水雾化法，其中熔融金属相对应的通过气体注射或水喷射被分割。尽管对粉末制造方法没有特别限制，但优选使用气体雾化法，因为粉末表面的氧含量较少。薄带法一种是制造淬火固化薄金属带的方法，例如，通过将熔融金属滴落在快速旋转的水冷铜辊上而进行。铸造法是通过将在真空或空气中熔化了的熔融金属倒入模具中而形成铸块的方法。依据本发明的一个优选实施方案，必要时，将通过上述方法获得的材料机械分割(特别是分隔成块料)，并且用球磨机或类似的机器研磨从而制备具有5微米或更小的直径的细粒。
实施例
[0037]
实施例1
基于以下的实施例对本发明作出清楚地解释。
图3为连续熔融锌镀锌装置的示意图。如该图所示，通过导向辊4导入用于镀锌的钢板1，并且将其沉浸至处于镀锌浴容器2的熔融锌浴3中，通过设置在镀锌浴容器2中心部位的下沉辊5改变浴中的方向后，通过支撑辊7将钢板1提升出锌浴，同时钢板1和快速辊6保持接触。注射喷嘴8，设置在锌浴上方，向镀锌钢板的双面喷射惰性气体如氮气用于去除多余的熔融锌，并将粘附的量控制在预先设定的值。为了对用于这种连续熔融锌镀锌装置的熔融锌镀锌浴的沉浸构件，即下沉辊(辊的材质：SUS316)的表面进行涂敷，通过将WC粉末和Co/Ni合金粉末混合、然后粒化步骤而制备出用于热喷涂的金属陶瓷粉末，使得涂布膜具有如表1所示的组成。通过使用这种表面涂布材料，在熔融锌镀锌浴的沉浸构件的表面上进行高速火焰喷涂而形成了热喷涂涂层。然后，通过抛光处理将涂层厚度调整到100微米厚。
[0038]表1


(注释)
-E：优秀，G：良好，F：普通，P：差
-下划线的数值表示条件不在本发明内
(1)本发明的实施例
(2)比较例
对所得的测试试样的自然浸渍电势，耐熔融锌腐蚀性，与WC的相容性，和硬度进行了测试。
[0039]
测试方法如下所述。
(1)自然浸渍电势
在1质量％的硫酸溶液中，30℃下，利用恒电位器测量了电位和电流，使用饱和甘汞电极(SCE)作为参比电极，Pt丝作为对电极。基于获得的曲线图，自然浸渍电势(mV)通过塔菲尔(Tafel)外推法计算得出。
[0040]
(2)耐熔融锌腐蚀性
将获得测试试样沉浸在熔融锌镀锌浴液中(浴液组成：100％Zn，浴液温度470℃)24小时。在沉浸后，通过光学显微镜观察在测试试样上的涂层的横截面。为了评价涂膜的耐腐蚀性，通过使用NaOH水溶液去除粘附的锌后，对试样称重，然后，并且与测试前的测试试样的重量进行对比，从而测量出熔融锌测试后的失重率。耐熔融锌腐蚀性能的评价标准如下所示。
优秀：失重率为1.2％或更小
良好：失重率高于1.2％至2.2％
普通：失重率高于1.5％至2.2％
差：失重率高于2.2％
[0041]
(3)与WC的相容性
将由Co和加入的Ni构成的Co-Ni合金粉末和WC粉末混合并分散，其与WC的相容性通过如下标准来评价。
良好：Co-Ni合金具有单一相结构并且具有与WC良好的相容性。
普通：与WC的相容性接近良好
差：Co-Ni合金与WC的相容性差(通过电子显微镜观察确认在界面上存在孔洞或其类似物)
另外，通过改变Co基合金粉末中的Ni含量，对合金粉末进行与WC的相容性的评价。
[0042]
如表1所示，序号1-10是本发明的实施例，序号11-15为比较例。在比较例11中，由于加入Ni的量较少，因此电势提升效果不足，导致了耐锌腐蚀性能改进不足。在比较例12中，尽管观察到了电势提升效果，并且作为结果，耐锌腐蚀性能也得到了改善，但是因为混合比率低，因而与WC的相容性不足，并且其总体评价也是不足的。在比较例13中，由于加入的Ni过量，电势提升效果和耐锌腐蚀性能反而下降。
[0043]
在比较例14中，其组分与比较例13几乎相同，由于合金与WC的比率过高，因此电势提升效果更小。在比较例15中，加入的Ni过量，电势提升效果并且耐锌腐蚀性能下降。因此，在本发明的范围外，没有观察到相比传统的Co粘结剂的改进效果。相反地，由于序号1-10中的全部实施例均满足了本发明所述的条件，因此发现它们均表现出了良好的结果。
[0044]
实施例2
和实施例1类似，对获得的测试试样的自然浸渍电势，耐熔融锌腐蚀性，与WC的相容性，单一结构的评判和硬度进行了测试。结果如表2所示。注意，与WC的相容性和单一结构评判的测试方法如下。
[0045]
与WC的相容性和对单一组成的评判
为了测试与WC的相容性，采用热喷涂粉末进行了热喷涂，其中热喷涂粉末通过如下这样获得：将WC粉末和选自Ni、Al、Si、Mo、Nb、Cr、W和Ta中的一种或多种混合，其中Ni、Al、Si、Mo、Nb、Cr、W和Ta中的一种或多种被加入到Co中，以及粒化。通过金属显微镜观察具有相应的热喷涂涂层的测试试样的横截面。来自观察结果的评价标准如下。
良好：由Co和选自Ni、Al、Si、Mo、Nb、Cr、W和Ta中的一种或多种形成的合金具有单一相结构，并且具有与WC良好的相容性。
普通：与WC的相容性接近良好
差：Co和选自Ni、Al、Si、Mo、Nb、Cr、W和Ta中的一种或多种形成的合金与WC之间的相容性差(通过金属显微观察结构，发现在WC和金属粘结剂的界面上有孔洞及其类似物的存在)
注意，与WC相容性的评价通过改变含Co的合金粉末中的Ni、Al、Si、Mo、Nb、Cr、W和Ta中的一种或多种的含量来进行。
[0046][表2-1]


[表2-2]


(注释)
-E：优秀，G：良好，F：普通，P：差
-下划线的数值表示条件不在本发明内
(1)单一＝单一相
如表2所示，序号1-12为本发明的实施例，序号13-28为比较例。
[0047]
在比较例13中，尽管金属粘结剂具有单一相结构，但是由于加入的Ni的量少，浸渍电势比Co高出不到50mV，即电势提升效果不足，导致了耐锌腐蚀性能改善差。在比较例14中，由于加入的Ni的量过多，并且与Co基相比，其电势和Ni更加接近，浸渍电势比Co高出不到50mV，电势提升效果不足，反而导致了耐锌腐蚀性能下降。
[0048]
在比较例15中，由于加入Al的量少，因此形成了一个双相结构，从而发生了由局部电池带来的电化学现象。因而，沉浸电势比Co高出不到50mV，电势提升效果不足，导致了耐锌腐蚀性能改善差。在比较例16中，由于加入Al的量过量，形成了一个双相结构，沉浸电势比Co高出不到50mV，电势提升效果不足，导致了耐锌腐蚀性能改善差。在比较例17中，由于加入Si的量少，浸渍电势比Co高出不到50mV，电势提升效果不足，导致了耐锌腐蚀性能改善差。
[0049]
在比较例18中，由于加入的Si过量，并且形成了一个双相结构，因此浸渍电势比Co高出不到50mV，电势提升效果不足，导致了耐锌腐蚀性能改善差。另外，由于加入的Si过量，使得金属粘结剂硬化，从而使得其与WC的相容性差。在比较例19中，由于加入Mo的量少，因此浸渍电势比Co高出不到50mV，并且电势提升效果不足，导致了耐锌腐蚀性能改善很小。在比较例20中，由于加入的Mo过量，并且形成了双相结构，因此浸渍电势比Co高出不到50mV，电势提升效果不足，导致了耐锌腐蚀性能改善差。
[0050]
在比较例21中，由于加入Nb的量少，电势提升效果不足，导致了耐锌腐蚀性能改善差。在比较例22中，由于加入的Nb过量，并且形成了双相结构，因此浸渍电势比Co高出不到50mV，并且电势提升效果不足，导致了耐锌腐蚀性能改善很小。在比较例23中，由于加入Cr的量少，因此浸渍电势比Co高出不到50mV，电势提升效果不足，导致了耐锌腐蚀性能改善差。
[0051]
在比较例24中，由于加入的Cr过量，并且形成了双相结构，因此产生了局部电池行为，并且电势提升效果不足，导致了耐锌腐蚀性能改善很小。在比较例25中，由于加入W的量少，沉浸电势比Co高出不到50mV，并且电势提升效果不足，导致了耐锌腐蚀性能改善差。在比较例26中，由于加入的W过量，并且形成了双相结构，因此产生了局部电池行为，并且电势提升效果不足，导致了耐锌腐蚀性能改善差。
[0052]
在比较例27中，由于加入Ta的量较少，浸渍电势比Co高出不到50mV，并且电势提升效果不足，导致了耐锌腐蚀性能改善差。在比较例28中，由于加入的Ta过量，并且形成了双相结构，因此产生了局部电池行为，并且电势提升效果不足，导致了耐锌腐蚀性能改善差。因此，在本发明的范围外，没有观察到相比传统的Co粘结剂的改进效果。相反地，由于序号1-12中的全部实施例均满足了本发明所述的条件，发现其均表现出了良好的结果。