Способ формирования жаростойких покрытий

Способ формирования жаростойких покрытий

Реферат

Изобретение относится к области металлургии, а именно к нанесению покрытий из никель-алюминиевых сплавов на стали, и может быть использовано при получении жаростойких покрытий на деталях, работающих при повышенных температурах и в условиях сухого трения.

Известен способ получения покрытия на основе алюминидов никеля с регулируемой толщиной на поверхностях сплавов на основе никеля (Способ получения покрытия на основе NiAl из объемно-центрированного кубического (В2) алюминида никеля (NiAl) с регулируемой толщиной на поверхности сплава на основе никеля. Заявка на изобретение RU 2010121170/02. Дата публикации 26.10.2007), заключающийся в термораспылении технически чистого алюминия на предназначенных для нанесения покрытия поверхностях до определенной заданной толщины в пределах от 100 до 200 мкм с последующей диффузионной термообработкой в вакуумной атмосфере при температурах 950-1100°С в течение 1,0-1,5 часов, при которой напыленный алюминий взаимодействует с подложкой с образованием желаемого никель-алюминидного покрытия с контролируемой толщиной и твердостью.

Известен также способ получения наноструктурированных покрытий никель-алюминий на стали (Способ получения наноструктурированных покрытий наикель-алюминий с эффектом памяти формы на стали. RU 2398027. Опубл. 27.08.2010), который принят за прототип. По этому способу на сталь наносят покрытия при помощи плазменной наплавки порошка NiAl с эффектом памяти формы и проводят закалку при температуре 1000-1200°С с охлаждением в жидком азоте с последующим проведением пластической деформации в три этапа. После каждого этапа проводиться отжиг при температуре 500-600°С. Недостатком данного способа является его повышенная пористость и высокая трудоемкость процесса.

Техническим результатом предлагаемого способа является повышение качества покрытий и снижения трудоемкости процесса формирования покрытий.

Сущность способа заключается в нанесении покрытия на основе ΝiΑl₃ жидкофазным способом в алюминиево-никелевом расплаве. В отличии от прототипа детали предварительно покрывают слоем флюса на основе криолита, а температура расплава, содержащего 40-45% никеля, при этом составляет 1200-1300°С.

Такая совокупность новых признаков с известными позволяет повысить качество покрытий и снизить трудоемкость процесса формирования покрытий.

Способ заключается в том, что изделие из стали покрывают слоем флюса на основе криолита, а затем жидкофазным способом в алюминиево-никелевом расплаве с содержанием никеля в пределах 40-45% при температуре 1200-1300°С наносят покрытие на основе ΝiΑl₃.

Применение в качестве флюса криолита при таких температурах расплава обеспечивает хорошее смачивание стали алюминиево-никелевым расплавом. Содержание никеля в расплаве выбирается исходя из химического состава фазы NiAl₃. Температура расплава превышает температуру ликвидус сплава на 100-200°С, что также обеспечивает хорошее смачивание и растекание расплава по стали.

Примером применения предлагаемого способа является изготовление пластин с покрытием из сплава на основе алюминида никеля (NiAl₃). Стальные листы толщиной 1 мм предварительно покрывают криолитом, а затем окунают в алюминиево-никелевый расплав с содержанием никеля 42% при температуре 1250°С, что обеспечивает формирование на поверхности пластин покрытия на основе алюминида никеля (NiAl₃).

Предлагаемый способ обеспечивает технический эффект и может быть осуществлен с помощью известных в технике средств. Следовательно, он обладает промышленной применимостью.

Способ формирования на деталях из стали жаростойких покрытий на основе алюминида никеля NiAl₃, включающий нанесение покрытия жидкофазным способом в алюминиево-никелевом расплаве, отличающийся тем, что детали предварительно покрывают слоем флюса на основе криолита, а покрытие наносят в алюминиево-никелевом расплаве, содержащем 40-45% никеля, при температуре расплава 1200-1300°С.