Порошковый материал на основе железа для плазменного напыления покрытий
Иллюстрации
Показать всеРеферат
Изобретение относится к газотермическому напылению покрытий, в частности к порошковым материалам на основе железа для плазменного напыления покрытий, используемых для защиты деталей от износа и восстановления изношенных поверхностей. Целью изобретения является снижение коэффициента трения, улучшение прирабатываемости покрытий и снижение стоимости материала. Порошковый материал на основе железа для плазменного напыления покрытий, содержащий хром, углерод, кремний и бор, дополнительно содержит медь в количестве 2,4-2,8 мас.%. Коэффициент трения покрытий снижается с 0,04 до 0,015-0,03, время приработки покрытий сокращается с 32 до 18-25 мин, стоимость материала уменьшается. 1 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
Я0« . щ 7Щ6
С 22 С 38/37-, 38/36, 4/04 р
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ к двто скому свидктельствм
ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ
fl0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 465132 )/31-02 (22) 17. )2.89 (46) 30.12.90. Бюн. Р 48 (71) Запорожский машиностроительный институт им. В.Я.Чубаря (72) В.Г.Шевченко, O.È.Ëèòîâêà, И.П.Волчок, В.П.Ларионов, Н.П.Болотина и С.Е.Милохин (53) 669. 018 ° 25 ()88 . 8) (56) Борисов И.С. и др. Газотермические покрытия из порошковых материалов.
Справочник. Киев.: Наукова думка, 1987, с. 192.
Kazmar У., Ambrosiak А., Babiak Е.
ProSzvi donapawania plasmowego./
/Praeglad spawalnietwa. (XXXVIII), 1986, nr. 1, s. 1-и. (54) ПОРОШКОВЫЙ ИАТЕРИАЛ НА ОСНОВЕ
ЛИЛЕЗА ДЛЯ ПЛАЗМЕННОГО- НАПКЛЕНИЯ ПОKPbITHA
Изобретение относится к газотермическому напыпению покрытий, в частности к порошковым материалам на основе железа для плазменного напыления покрытий, используемых для защиты деталей от износа и восстановления изношенных поверхностей.
Цель изобретения — снижение коэффициента трения, улучшение прирабатываемости покрытий и снижение стоимости материала.
Ф
Порошковый материал на основе железа для плазменного напыления покрытий имеет следующий состав, мас .Х: хром
12 — 14; углерод 1,5-1,9; кремний 1,01,5; бор 2,4 — 3,0; медь 2,4 — 2,8 ° железо остальное.
2 (57) Изобретение относится к газотермическому напылению, покрытий, в частности к порошковым материалмм на основе железа для плазменного напыления покрытий, используемых для защитыдеталей от износа и восстановления изношенных поверхностей. Цель изобретения - снижение коэффициента трения, улучшение прирабатываемости покрытий и снижение стоимости материала. Порошковый материал на основе железа для плазменного напыления покрытий, содержащий хром, углерод, кремний и бор, дополнительно содержит медь в количестве 2,4 — 2,8 мас.X. КоэФфициент трения покрытий снижается с ), )4 до
0,015-0,03, время приработки покрытий Ф сокращается с 32 до 18 — 25 мин, стоимость материала уменьшается . 1 табл.
С:
Пример. Предлагаемый порошковый материал для плазменного напыления получают следующим образом.
Исходные компоненты (феррохром
ФХ800А, ФХ8 )OCA и ФХ050А по ГОСТ
4757-79, ферробор ФБ-0 и ФБ-2 по
Р0СТ 14848-69, ферромарганец ФИн75 по ГОСТ 4755-70 и медный порошок
ПМС-8 по ГОСТ 496 )-75), предварительно измельченные (размер частиц
40 - 100 мкм) и перемешанные, используются в виде шихты порошковой проволоки с оболочкой из малоуглеродистой стальной ленты 08 кп по ГОСТ
503-71 диаметром 1,8 — 2,0 мм с коэффициентом заполнения ),35 — 0,40 Содержание углерода и кремния в покры3 1617036 Ь
1,2-1,4
1,5-1 9
1,0-1,5
2,4-3, О
Остальное
Состав
12 15 10 ное
0,015 18
0,018 23
0,04 32
2,6
2,8
2,7
3,»
1„3
13 17 12
24 25 10
3
4 (из" вестный) 0,8 тии регулируют содержанием высоко- и низкоуглеродистого феррохрома, а также ферробора. Алюминий, содержащийся в ферроборе, в процессе напыления подвергают окислению и распылению.
Нанесение покрытий осуществляют методом плазменно-дуговой металлиза ции на установке типа УПУ-ЗД при сле дующих основных параметрах режима:
Сила тока, А 200-220
Напряжение, В 90-110
Расход аргона, м /с (1,0-1,5) ° 10
Дистанция напыления, мм 15
Покрытия наносят на цилиндрические образцы из стали Ст3 (ГОСТ 380-88) диаметром 40 мм. После нанесения покрытия поверхность образцов подвергают шлифованию кругом из белого злект- 20 рокорунца (ГОСТ 2424-83) . 1Чероховатость поверхности Ra=1,6 мкм. Испытания проводят на машине трения СМЦ-1 по схеме диск - колодка в условиях граничной смазки. В качестве контрте- 25 ла применяют сталь 45 (ГОСТ 1050-74) и смазку — масло индустриальное 20 (ГОСТ 20779-75).
Прирабатйваемость покрытий оценивают по времени достижения стабилизации момента сил третия (отклонения от среднего значения нри стабилизированном трении не более 57). Частота вращения образца 300 0 мкм, нагрузка
392 Н (40 кгс).. Козффициент трения определяют по формуле
М
f =""RP где N — среднее значение момента сил
40 трения, Нм;
R - радиус подвижного образца (R=2x10" м);
° .
Р=А р — нагрузка испытаний, где А=
=2х10 Zм — расчетная площадь поверхности трения неподвижного образца; р — расчетное давление, Па.
В таблице приведены составы предлагаемого порошкового материала для плазменнбго напыления покрытий и свойства получаемых покрытий в сопоставлении со свойствами покрытий, полученных из порошкового материала известного состава.
Как следует из приведенных в таблице данных, предлагаемый порошковый материал на основе железа для плазменного напыпения покрытий (составы 1 — 3) обеспечивает в сравнении с известным порошковым материалом (состав 4) снижение коэффициента трения и улучшение прирабатываемости покрытий. Кроме того, уменьшение содержания хрома в составе материала позволяет снизить стоимость материала.
Формула изобретения
Порошковый материал на основе железа для плазменного напыления покрытий, содержащий хром, углерод, кремний и бор, отличающийся тем, что, с целью снижения коэффициента трения „улучшения прирабатываемос" ти покрытий и снижения стоимости материала, он дополнительно содержит медь при следующем соотношении компонентов, мас._#_:
Хром
Углерод
Кремний
Бор
Медь
Железо