Состав для нанесения покрытий на стальные изделия

Состав для нанесения покрытий на стальные изделия

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОСТАВ ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЙ НА СТАЛЬНЬШ ИЗДЕЛИЯ, содержащий гранулированньгй твердый сплав на основе карбида титана с никель-молибде: новой связкой марки ТН-20, никель и 13 „3 Sllli 3iw(.; ir. раствор глицерина в спирте, отличающийся тем, что, с целью повьшюния термостойкости покрытий, он дополнительна содержит медь при следующем соотношении компонентов, мас.%: Никель 22-30 Медь 5-9 Раствор глицерина 1-3 в спирте Гранулированный твердый сплав на основе карбида титана с никельмолибденовой связкой марки ТН-20 Остальное 0 С

СОЮЗ СОЕЕТСНИХ

М ЮНИОН

РЕСПУБЛИК аа аи

3(Я) С 22 С 29/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГПФ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3517396/22-02 (22) 23.11.82 (46) 23.05.84. Бюл. М 19 (72) Н.В.Авдеев, С.Г.Насритдинов, В.А.Рогов и В.В.Бутов, (53) 621.761(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 323947, кл. В 23 К.35/22, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 3517080/02, кл. С 22 С 29/00, 1982. (. .)(57) СОСТАВ ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЙ НА СТАЛЬНЫЕ ИЗДЕЛИЯ, содержащий гранулированный:твердый сплав на основе карбида титана с никель-молибде; новой связкой марки ТН-20, никель и раствор глицерина в спирте, о т л ич ающий с я тем, что, с целью повьш ения термостойкости покрытий, он дополнительно содержит медь при следующем соотношении компонентов, мас.X:

Никель 22-30

Медь 5-9

Раствор глицерина в спирте 1-3

Гранулированный твердый сплав на основе карбида титана с никельмолибденовой связкой марки ТН-20 Остальное

1093721

40

Целью изобретения является повышение термостойкости покрытия.

Поставленная цель достигается за счет того,что состав, содержащий

55 гранулированный твердый сплав на основе карбида титана с никель-молибденовой связкой марки ТН-20, никель и раствор глицерина в спирте, дополниИзобретение относится к порошковой металлургии и может быть применено в качестве упрочняющего материала для нанесения жаростойких покрытий на стальные изделия. 5

Известен состав, позволяющий получать износостойкий сплав на основе рэлита, который используется при наплавке быстроизнашивающихся деталей машин. Состав представляет собой 10 смесь литых карбидов вольфрама и медно-никель-марганцевой связки при . следующем содержании компонентов, вес. Ж:

Твердые частицы литых !5 карбидов вольфрама 60-90

Медь 10-40

Никель 20-40

Марганец 20-40

Известный состав позволяет полу- 20 чить сплошной наплавочный слой износостойкого покрытия (1 3.

Однако образуемое при этом покрытие недостаточно устойчиво против термического воздействия.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является состав (2 для нанесения покрытий на стальные изделия на основе гранулированного твер- 30 дого сплава ТН-20, содержащего никель-марганцевую связку, флюс 100, раствор глицерина в спирте при следующем соотношении компонентов, вес.7:

Никель 5-15 35

Марганец 2-10

Флюс марки 100 0,4-2,0

Раствор глицерина в спирте 1-3

Гранулированный твердый сплав на основе карбида титана мар- 45

g ки ТН-20 Остальное

Недостатком покрытий, полученных из известного состава, является низкая устойчивость против термического воздействия. 50 тельно содержит медь при следующем соотношении компонентов, мас.X:

Никель 22-30

Медь 5-9.

Раствор глицерина в спирте 1-3

Гранулированнь;л твердый сплав на основе карбида титана с никельмолибденовой связкой марки ТН-20 Остальное

Присутствие меди в предлагаемом составе в количестве 5-9Х приводит к устойчивости покрытия, повышает сопротивляемость покрытия к образованию разгарных трещин. Уменьшение ее количества (5Е не дает ощутимого эффекта в повышении термостойкости покрытия. Введение меди >9Х приводит к неравномерному ее нанесению на твер досплавные гранулы, уменьшает их количество и, как следствие, понижает износостойкость покрытия.

Гранулированный твердый сплав на основе карбида титана с никель-молибденовой связкой марки ТН-20 (ТУ 4819-223-76) имеет следующий состав, мас.Е:

Никель 13,5-16,0

Молибден 5,5-7,0

Карбид титана Остальное

Состав для нанесения покрытий на стальные изделия готовят смешением порошкообразных компонентов в обычных условиях. В смеситель (мельницу) загружают гранулы из титаноникелевых твердых сплавов, например ТН-20, диаметром 0,28-0,32 мм, раствор глицерина в спирте (с соотношением компонентов 1: 1), порошкообразные медь и

A никель карбонильный марки ПНК, хими-

4 ческий состав которого, вес.Х, Ni 99,7, примеси Al, Ng, Si, FeO, Ге203 0,3.

В процессе вращения мельницы мелкий порошок никеля и меди наволакивается на гранулы из твердого сплава ТН-20. После 20 мин работы мельницу останавливают и полученную смесь выгружают. Эта смесь наносится на упрочняемую деталь, подпрессовывается при давлении 100 МПа и спекается при, 1200вС в течение 15—

20 мнн в атмосфере водорода, в результате чего на упрочняемой детали образовывается износостойкий слой требуемой толщины (0,3-20,0 мм). Толщина покрытия определяется количест. 1093721

Сплав

Состав сплава, мас.Е

Термостой- ЛКТР, Износ, кость„ ко- 10 х мг/км личество х град

Гранулы из твердого сплава ТН-20

Порошок нике- Раствор левый карбониль- глицерина ный в спирте

Медь циклов теплосмен

Предлагаемый

60 9

70 5

64 6

65 8

64 7

59,5 3

160

93 32

8,9 29

9,9 30

9,8 28

10,0 39

10,6 40

130

140

165

150

0,5

100

5

Известный 1 1 J

120

9,9 .29

60MC + 10Cu + 20Ni + 10Mn

ВР,2 45

Известный (2) 80 ТН20 + 7Ni + 9Mn + 2флюс + 2 р-р глицерина в спирте 100

7,4 25

ВНИИПИ Заказ 3380/2 Тираи 603 Поаоиоиое

Филиал ППП Патент, r.Óæîðîä, ул.Проектная, 4 вом наносимой смеси на упрочняемую деталь, условиями работы последней и требуемой стойкостью изделия. Испытания проводят на образцах с покрытием толщиной 3 мм, 5

Испытания- на термостойкость упрочненных образцов осуществляют следую- . щим образом.

Упрочненные образцы нагревают до

1200 С и резКо охлаждают в воде, 10 имеющей комнатную температуру. После появления первых трещин на упрочняемой поверхности покрытия испытания прекращают и фиксируют количество циклов теплосмен. 15

Износные испытания проводят по методу вал — неполный вкладыш. Роликовые образцы изготавливают из стали 45 наружным диаметром 50 мм, ши- 2б риной 12 мм. В качестве вкладыша используют сталь 45 с твердостью 4547 HRC. Условия износных испытаний обеспечивают температуру в зоне тре- ния 400 С, характерную для работы 25 большого круга деталей машин и инструмента.

В таблице приведены результаты испытаний.

Как видно из таблицы, показатели термостойкости покрытий, полученных из предлагаемого состава, в 1,2

1,6 раза выше, чем известного.

Сравнение показателей линейного коэффициента термического расширения (ЛКТР) показало, что у покрытий предлагаемого состава ЛКТР в 1,4-1,7 ра- . за меньше, чем у известного.

Покрытия, полученные из предлагаемого состава, по показателю износостойкости также превосходят известные.

Использование предлагаемого состава по сравнению с известным обеспечивает снижение расхода материала жаростойкого покрытия за счет увеличения термостойкости покрытия, повышенИе его износостойкости и снижейие линейного коэффициента термического расширения.