Композиционный материал покрытия

Композиционный материал покрытия

Реферат

 

Изобретение относится к получению композиционных покрытий плазменным напылением. Сущность изобретения: предложен композиционный материал покрытия следующего состава, мас.%: карбид хрома 20 - 60; сложный карбид хрома и никеля состава (CrNi)₇C₃ 5 - 15, нихром - остальное. Получаемое покрытие обладает повышенной термостойкостью. 1 табл.

Изобретение относится к получению композиционных покрытий газотермическим напылением и может быть использовано для нанесения износотермостойких покрытий при упрочнении и ремонте деталей, работающих в условиях высоких температур и агрессивных сред. Цель изобретения повышение термостойкости. Поставленная цель достигается тем, что материал покрытия, содержащий карбид хрома и нихром, дополнительно содержит сложный карбид типа (Сr, Ni)₇C₃ при следующем соотношении компонентов, мас. Карбид хрома 20 60 Cложный карбид (Сr,Ni)₇C₃ 5 15 Нихром Остальное Напыление покрытия производили методом плазменного напыления порошков сплавов карбида хрома и нихрома с добавлением сложного карбида. Фракционный состав исходного порошка для напыления составлял 40 100 мкм. Напыляемый материал может приготавливаться также механическим смешиванием исходных компонентов, в том числе с использованием жидких связующих, с применением плакированного порошка карбида хрома или другими методами. Напыление осуществлялось на установке УПУ-3Д аргоно-водородной плазменной струей на следующем режиме: сила тока 400 460 А, напряжение на дуге 60 64 В, расход плазмообразующих газов: аргона 2,8 3,2 м³/ч, водорода 0,45 - 0,5 м³/ч, дистанция напыления 100 110 мм. На предварительно очищенную поверхность образцов размером 50х25х2,5 мм наносили подслой толщиной 0,08 - 0,1 мм, а затем основной слой покрытия 0,3 0,35 мм (для образцов был использован сплав ЭИ 437 Б, а для подслоя интерметаллид НА67). В таблице приведены составы материалов покрытий и их свойства. Термоциклирование образцов проводили на полуавтоматической установке УТ-2 по следующему режиму: нагрев образцов в печи до 800^oC в течение 5 6 мин, последующее охлаждение сжатым воздухом с температурой 20^oC до 100^oC. Термостойкость оценивалась по числу теплосмен до начала разрушения покрытий, которое определялось визуально. Результаты испытаний представлены в таблице. Фазовый состав покрытий определялся рентгеновским методом. Съемка рентгенограмм проводилась на дифрактометре ДРОН-0,5. При съемке использовались селективно поглощающие фильтры. Расшифровку рентгенограмм проводили с использованием значений межплоскостных расстояний, взятых из картотеки ASТМ-ray diffraction date card fill and key. Микроструктуру напыленных покрытий изучали на поперечных шлифах на микроскопе Neophot-21 при 300 1000 кратных увеличениях. Структуру фазовых составляющих материала покрытий выявляли травлением в реактиве следующего состава: соляная кислота 92 мл, серная кислота 5 мл, азотная кислота 3 мл. При напылении порошка на указанном режиме формируется покрытие, состоящее из твердых растворов карбида хрома, нихрома, сложного карбида (Сr, Ni)₇C₃, незначительного количества пор и окислов. Присутствие в материале покрытия включений сложного карбида в указанных пределах выравнивает теплофизические характеристики структурных составляющих, повышает термостойкость карбидного каркаса покрытия. Оптимальное содержание сложного карбида в материале покрытия составляет 5 15 мас. При меньшем количестве сложного карбида покрытие становится хрупким, что снижает его термостойкость. Повышение количества сложного карбида до более 15% приводит к окислению матрицы, что также снижает термостойкость покрытия. Таким образом, предлагаемый материал покрытия позволит повысить термостойкость напыленных слоев на 20 38% по сравнению с прототипом.

Формула изобретения

Композиционный материал покрытия, получаемого преимущественно плазменным напылением, содержащий карбид хрома и нихром, отличающийся тем, что, с целью повышения термостойкости, он дополнительно содержит сложный карбид хрома и никеля состава (CrNi)₇C₃ при следующем соотношении компонентов, мас. Карбид хрома 20 60 Сложный карбид хрома и никеля состава (CrNi)₇C₃ 5 15 Нихром Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 29-2000

Извещение опубликовано: 20.10.2000