Способ получения порошкового материала

Способ получения порошкового материала

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к получению порошкового материала, предназначенного для нанесения газотермических покрытий. Цель - повьшение качества покрытий. Исходную смесь порошков гранулируют с помощью фенольного связующего, полученные гранулы после сушки подвергают термообработке в плазменной струе, причем температура гранул.составляет 1200-2000°С. В связи с тем, что в процессе термообработки компоненты гранул реагируют не только между собой, но и с газовой средой, полученные гранулы сложного химического состава обеспечивают повышение качества (плотности, прочности сцепления, твердости и износостойкости ) газотермического покрытия. Опробован предлагаемый способ при нанесении покрытия из интерметаллических , керамических и композиционных материалов. 5 з.п. ф-лы, 6 табл. i СО с

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (5D 4 В 22 F 9/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ПАТЕНТУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 2638600/23-02 (22) 13.07.78 (31) 8658/77 (32) 13.07.77 (33) СН (46) 07. 11.88. Бюл. У 41 (71) Кастолин С.Л. (СН) (72) Вольфганг Зимм и Ханс-Тео

Штайне (0Е) (53) 621.762.32 (088.8) (56) Патент Великобритании У 1507031, кл. С 7 D, опублик, 12.04.78.

Патент Великобритании У 107795, кл. F 4 В, опублик. 1964. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРОШКОВОГО

МАТЕРИАЛА

Г. (57) Изобретение относится к получению порошкового материала, предназ, SU ÄÄ 1436861 А 3 наченного для нанесения газотермических покрытий. Цель — повьппение качества покрытий. Исходную смесь порошков гранулируют с помощью фенольного связующего, полученные гранулы после сушки подвергают термообработке в плазменной струе, причем температура гранул составляет 1200-2000 С. В связи с тем, что в процессе термообработки компоненты гранул реагируют не только между собой, но и с газовой средой, полученные гранулы сложного химического состава обеспечивают повьппение качества (плотности, прочности сцепления, твердости и износостойкости) газотериического покрытия.

Опробован предлагаемый способ при нанесении покрытия из интерметаллических, керамических и композиционных материалов. 5 з.п. ф-лы, 6 табл.! 436861

Пэаб1эете1111е оТ IIocHTc41 к 11ороп!ковой метаэ1лургии, в частности к получеш1ю пороп>кового материала, предназн41 1е11ного преимущественно для нанесеэшл газотермических покрытий, Це.!1ь изобретения — повьппение качества 11окрытий полученных напылением порошкового материала.

ИСХ1>ДНУЮ СМЕСЬ ПОРОН1КОВ И фЕНОЛЬного связующего гранулируют, гранулы нагревакэт для удаления фенольного связующего, а затем осуществляют их термическую обработку. Для этого гранулы про11ус ка>от через плазме 4!ную струю, ! причем температура гранул при про— хождении через укаэанную струю 12002000о С. Б связи с тем, что химический состав газовой плазмы может быть откорректирован в соответствии с треба- 20 ! ваниями к конечному продукту в про-!

У цессе термической обработки происходит взаимодействие не только между компонентами, но и их реакция с газовой средой. Б соответствии с этим обеспечивается получение гранул сложного химического состава, обладающих высокой прочностью и износостойкостью, При этом уменьшение температуры обработки ниже l?00 С не обеспе- 30 (> чивает завершения процес4 ов химического взаимодействия между газовой средой и компонентами гранул, а на". грев до температур, превьппающих о

2000 С, гопровождается разрушением

35 гранул. Как в первом, так и во вто" ром случаях 1окрытия, полученные иэ таких порошковых материалов, характеризуются низким качеством (слабой адгезией к поверхности покрываемого изделия).

Химический состав гранул и режим их термической обработки (по оптимальному варианту) приведены в тГбэл, 1 .

Свойства термически напыленных покрытий (кислородноацетиленовая горелка, расстояние от сопла до подложки 200 мм, скорость подачи порошка 5 г/ч) приведены в табл. 2-6 (в

50 табл. — для химического состава 1 гранул в табл, 1, в табл. 3 — дпя состава 2 табл. 1, в табл. 4 — для состава 3 табл, 1, в табл. 5 — для состава 4 табл. 1 и в табл. 6 для со" стана 5 табл. 1). Иэ приведенных таблиц следует, что применение предлагаемого 1:пособа п1>:4444> "I>IP T повысить качеств<э (т. е., относительную плотность, прочность сцепления, твер— пасть и иэносостойкост1.) покрытия.

Формула и э о б р е т е н и я

1 . Способ получения порошкового материала, для напыления покрытий на поверхность изделий, включающий приготовление смеси порошков исходных компонентов и последующую термическую обработку гранул, о т л и ч а ю шийся тем, что, с цель повьппения качества покрытий, полученных напыпением горошкового материала, термическую обработку гранул осуществляют путем их пропускания через плазменную струю, при этом температура гранул составляет 12002000 С °

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что в качестве исходньгс компонентов используют экнимолярную смесь порошков никеля и титана, а термообработку осуществляют в азотсодержащей плазменной струе.

3. Способ по п ° 1, о г л и ч а юшийся тем, что в качестве исходных компонентов используют смесь, содержащую 20 мас.7. алюминия и

80 мас.7. никеля, и термообработку осуществляют в кислородсодержащей плазменной струе.

4, Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и Й с я тем, что в качестве ис" ходчых компонентов используют смесь, содержащую 85 мас,7 сплава никеля и хрома и 15 мас.7 карбида ниобия, а термообработку осуществляют в азотсодержащей плазменной струе, 5. Способ по п. 1, о т л и ч а ю— шийся тем, что в качестве исходных компонентов используют смесь, содержащую равные количества меди и алюминия, а термообработку осуществляют в восстановительной плазменной струе.

6, Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что в качестве исход" ных компонентов используют смесь, содержащую 40 мас.7. окиси титана, 40 мас.7. окиси алюми1!ил и 20 мас.Т окиси кремния, а термообраГ>4этку осуществляют в окислительной плазменной струе.

1436861

Таблица

Характерис- Темперяту- ТемператуХимический cocTBH p H MRc 7.: тика плаз- ра плазмы, ра. гранул, мы С С

До термической об- После термической работки обработки

Ядро — T iN i внешний слой — NiTi

1400

Инертная 9000 (азотная) 1. Эквимолекулярная смесь никеля и титана

2, А1 20; И 80

Al 0+NitAl

Окислитель- 13000-15000 1400 ная

Азотная 15000

NbC в матрице из нихрома

50000

1500

Т а блица 2

Относительная

Температура термической обработки, С о

Прочность сцепления, к г/ мм2

Твердость по Виккерсу

Износостойкость х) плотность покрытия, 7

1000

3,0

3,0

250-300

350-400

1200

1400

92-98

3,5-4,5 350-400

0,01

2000

3,0

2500

Известный способ

250-300 ъ1,0

t х) Износостойкость (мг/см ч) определяют по методике стандартных испытаний на абразивную стойкость. i

Таблица 3

Прочность Твердость Износостойсцепления, по Виккерсу, кость кг/мм

Относительная

Температура термической обработки, С плотность покрытия, 7.

200-300

400-550

92-98

0 05

2500

200-300

Известный способ

3. Сплав типа нихром 85;

NbC 15

4. Си 50;

А1 0з 50

5. Т О 40

А1 0, 40

Si0 20

2000

Кермет с поверхностным слоем из

А1<О

Смешанный окисел (шпинель) Инертная (восстановительная)

Инертная 13000-!5000 1400 (окислительная) 3,0

3,0

3,5-4,0

3,0

1436861

Таблица 4

Износо" стойТвердость по ВикОтносительная плотТе мпер атур а термической обработки, С ность покрытия, 7 керсу кость

200-300

90-92

3,0

1000

0,08

3,0

1200

500-550

3,0-3,5

95-98

1350

2000

2500

Известный способ

200-300 5

90-92

Относительная

Температура термической обработки, С плотность покрытия, %

90-92

3,0

200-300

1000

3,0

1200

3,5-4,5

300-400

95-98

О, 1-0,2

Известный способ

200-300

90-92

>10

Таблица 6

Относительная Прочность Твердость Износостойплотность сцепления, по Виккерсу кость покрытия, Е кг/мм

Температура термической обработки, С

200-300

1000

3,5

1200

600-650

3,8-5,0

95-98

0,1

1400

3,0

2000

3,0

2500

Известный способ

200-300

90-92

Заказ 5661/58 ТиРаж 741 Подписное

Произв,-полигр, пр-тие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

2500

Прочность сцепления, кг/мм2

Прочность сцепления, кг/мм "

Таблица 5

«Э

-- — "с

Твердость Износостойпо Виккерсу кость