Способ получения покрытий

Способ получения покрытий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к способам получения покрытий из порошковых материалов газотермическими методами и может быть использовано для создания защитных слоев на деталях. Цель изобретения - повышение прочности сцепления покрытий. По изобретению порошок, состоящий из смеси металла и 10-30% стекла, наносят на нагретую до 300-500°С стальную подложку, температура которой в процессе напыления поддерживается в заданном интервале. Повышение прочности сцепления достигается вследствие взаимодействия стекла с окисной пленкой подложки и формирования ювенильно чистой поверхности. Данным способом может наноситься покрытие на всю толщину или формироваться подслой. 1 з.п. ф-лы, 4 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 23 С 4 0

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHAM

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4327058/27-02 (22) )0.11.87 (46) 30.08,90, Бюл. У 32 (71) Белорусское республиканское научно-производственное объединение порошковой металлургии (72) О.В. Роман, В.А. Кот и Б.Х, Вахабов (53) 621.793.7 (088.8) (56) Хасуи А., Моригаки О. Наплавка и напыление. N.: Машиностроение, 1985, с. 165.

Хасуи A. Техника напыления.

М.: Машиностроение, 1975, с. 62. . Патент Великобритании N -1146781, кл. С 23 С 7/00, 1969. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОКРЫТИЙ (57) Изобретение относится к спосо-;

Изобретение относится к способам получения покрытий из порошковых материалов газотермическими методами и может быть использовано для нанесения защитных слоев на деталях.

Цель изобретения — повышение прочности сцепления покрытий.

Согласно предлагаемому способу, порошок, состоящий из механической смеси порошка металла и 10-30Х стекла, наносят на стальную подложку, нагретую до 300-500 С. В процессе напыления температура подложки под-. держивается в данном интервале.

Осуществление. перед напылением подогрева подложки до 300-500 С соп-, ь ровождается образованием на ее пот

„.SU„„1588799 . А1

2 бам получения покрытий из порошковых материалов газотермическими методами и может быть использовано для создания защитных слоев на деталях. Цель изобретения — новьппение прочности сцепления покрытий. По изобретению порошок, состоящий из смеси металла и 10-ЗОБ стекла, наносят на нагретую до 300-500 С стальную подложку, температура которой в процессе напыления поддерживается в заданном интервале. Повышение прочности сцепления достигается вследствие взаимодействия стекла с окисной пленкой подложки и формирования ювенильно чистой поверхности. пп

Данным способом может наноситься покрытие на всю толщину или формироваться подслой. 1 з.п. ф-лы, 5 табл.

1

I верхности химически активной оксид-, Ф » ной пленки. Присутствующие в шихте 1 ©Д частицы стекла в результате расплав- Q) ления в высокотемпературной газовой Я) струе при попадании на подложку активно взаимодействуют с ее оксицной пленкой, частично ее растворяя. В результате вокруг мест удара стеклянных частиц о поверхность подложки.кратковременно возникают участки, свободные от оксидов. Образованные ювенильные поверхности активно mek вступают в физико-химическое вэаимодействьуе с ударяющими о чих металлическими частицами, В результате прочность сцепления таких частиц с подложкой существенно повышается.

1588799

Подогрев подложки перед HallbUIeHH ем до температуры менее 300 С не . обеспечивает существенного повыше— ния прочности сцепления покрытий ввиду сравнительно малой темпе1 атУР ной активации поверхности подложки.

С другой стороны, нагрев до температур. выше 500 С приводит к черезмерному интенсивному росту толщины оксид--10 ной пленки, что не позволяет падающим на поверхность подложки размягченным стеклянным частицам полностью удалить в зоне удара оксидную пленку.

Повышение прочности сцепления покрытия с основой наблюдается и в том случае, если на нагретую до 300о

500 С подложку напыляют только первый слой.

Для получения покрытия приготов- 20 ляли f шихту путем механического смешивания в течение 30 мин, состоящую из порошка металла и порошка стекла марки ВВС с размером частиц

40-100 мкм. При приготовлении шихты объемное содержание стеклянной фазы изменяли в пределах от 0 до 50Х.

Прочность сцепления покрытий измеряли штифтовым методом. В качестве металла использовали порошок железа марки ПЖРВ, никеля марки ПНЭ-1, нихрома марки ПР-Н80Х20 и медного сплава ПГ-19М-01.

Стальные образцы перед напылением подогревали плазменной струей до различных температур. При напылении медного сплава ПГ-19М-01 в смеси со стеклом температуру подложки поддерживали лишь при нанесении первого слоя. Щ

Затем подложку охлаждапи и производили напыление последующих слоев без подогрева. Для подогрева и напыления порошкового материала применялась установка фирмы "Plasma-.Technik" — 45 (Швейцария).. В качестве плазмообразующего и транспортирующего газа применялась аргоно-водородная смесь.

Результаты исследования прочности сцепления полученных покрытий представлены в табл.1-4 °

Прочность сцепления покрытий иэ смеси железо-стекло, представленав табл.1

Прочность сцепления покрытии иэ смеси никель-стекло представлена втабл.2

Прочность сцепления покрытий из смеси нихром-стекло дана в табл.3.

Прочность сцепления покрытий из смеси бронза-стекло дана в табл.4.

Как видно из данных табл.1-4, наибольшее повышение прочности сцепления достигается при содержании стекла sшихте 10-307 (данные,соответствующие известному, приведены в графе

20 С)

В табл.5 приведена прочность сцеп- ления покрытия, первый слой которого напыляли на нагретую подложку при сохранении в процессе напыления достигнутой температуры механической смесью порошка железа ПЖРВ и стекла.

Последующие слои покрытия выполняли из чистого железа.

Как видно из данных табл,5, в этом случае также наблюдается повышение прочности сцепления в указанном интервале температур подложки.

Формула иэ обретения

1. Способ получения покрытий, преимущественно на поверхности изделий из черных металлов, включающий напыление на подложку смеси металлического порошка с 10-ЗОБ стекла, отличающийся тем, что,с целью повышения прочности сцепления покрытий, подложку предварительно о нагревают до температуры 300-500 С, которую поддерживают неизменной в процессе напыления, 2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что при температуре подложки 300-500 С напыляют по крайней мере первый слой покрытия.

1588799

Таблица 1

Температура подогрева поверхности подложки, С

400 500 550

300

Таблица 2

Температура подогрева поверхности подложки, OC

Объемное содержание стек400 500 550

20 250 300 ла в шихте, %

0

67

58

Т аблица 3

Температура подогрева поверхности подложки, С

Объемное содержание стек400 500 550

20 250 300 ла в шихте, ь

18

79

36

Объемное содержа ние стекла в шихте, 7.

5

0

0

22

19

27

22

32

29

38

32

37

31

21

27

52

59

46

29

27

41

69

57

38

42, 74

93

62

26

68

93

44

41

87

121

79

7 0

30 14

92 68

110 96

88 75

47 40

12 0

35 28

90 61

135 108

112 99

53 45

38 20

45 34

77 69

152 130

130 82

53, 48

0

44

58

51

)588799

Т а б л и ц а 4 (Температура подогрева поверхности подложки, OC

400 500 550

Таблица5

Температура подогрева поверхности подложки, OC

" Г

200 250

300

550

7 О

26 11

82 60

124 99

101 88

49 41

Составитель Л, Нестеренко

Редактор М. Недолуженко Техред Л.Олийнык Корректор Т. Палий

Заказ 25!8 тираж 822 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при Г СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

П оизводственно-издательскии комбинат Патент, r.Óìãîðîä, ул.

Tl tl

Гага ина 101

P р

Объемное содержа.ние стекла в ших те X

О

Объемное содержа- ние стекла в шихте,X

18

13

21

22

16

18

24

23

24

20 39

56

49

21

24

67

56

2б

54

99

29

6l

9

21

77

113

86

З7

О .

56

72

ЗЗ

0

53

54

41

О

39

62

53