Состав для диффузионной металлизации

Состав для диффузионной металлизации

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

!!!) 5OIII7

Са!оз Советских

Социалистических

Республик (б1) Дополнительное к авт. свпд-ву (22) 3 аявлено 01.04.74 (21) 2011686, 22-1 (51) Ч, Кл.- С 23С 9,02 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 30.01.76. Бюллетень М 4

Дата опубликования описания 13.04.76

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.793.6

<О88.8) (72) Авторы изобретения H. В. Абраимоь, П. T. Кочомьщев, Ю, А. Очеретин и С. И. Нечаев (71) Заявитель (54) СОСТАВ ДЛЯ ДИФФУЗИОННОЙ МЕТАЛЛИЗАЦИИ

Изобретение относится к области химикотермической обработки.

Известен состав для диффузионной металлизации никелевых сплавов, имеющий следующий состав, вес. %:

Хром 20 — 50

Алюминий 10 — 20

Элемент, выбранный из группы, содержащей иттрий и другие редкоземельные металлы 0,03 — 2

Железо Остальное

Покрытие получают путем плакирования никелевых сплавов.

Присутствие в известном составе железа и указанное соотношение компонентов ухудшают пластичность при низких температурах, понижают температуру плавления покрытия и прочность при высоких температура«.

С целью повышения жаростойкости и долговечности покрытий предложен состав для диффузионной металлизации, который отличается от,известпого тем, что он имеет следующий состав, вес. %.

Хром 5 — 10

Алюминий 85 — 94

Иттрий Остальное

В состав шликера иттрий вводят в виде никельиттриевой лигатуры, содержаще!! 20%

HTTPHSI.

Иттрий вводят для повышения жаростойкости покрытия, так как он задерживает распад моноалюмпнпда никеля, повышая тем самым стабильность диффузионного слоя. б Кроме того. иттрий повышает стойкость

«рома к окислешпо. Он образует с хромом сложный окисел типа шпинели YCIO„-, а такако «! спьшает ко.ти IccTBo па!:.висни В слое и повышает стойкость хрома к насыщеншо его

10 азотом, способствуя тем самым повышению пластич!!сстп диффузионного слоя. ocII0! IIoe же влияние иттрия связано с его рафиниру!ощим действием.

Для получения «ромалюминштпттриевого

15 покрытия используется шликерный метод.

Металлическая составляющая наполните !я шл;!кера вкл!очает алюм)пниевый порошок, «ром и никельиттриевую IEIIатуру в количестве (по массе) 85 — 91% ал!оми!!ня, 8 — -10,р

20 хрома, 1 — 5 % никельиттриевой лигатуры, содержащей 20% иттрия.

Оптимальным составом шликера для сплавов типа 5КС6К является композиция, состоящая (по «!ассе) из 90% алюминия, 7—

25 8%- «рома, 2 — 3% никельиттриевой лигатуры, содержащей 20% иттрия, Д IH предотвращения расслоения компонентов шлпкера в процессе его нанесения на за!цищае IbIe детали ос«ществляется нспре30 рывное его псремешивание путем подачи воз501117

Изд, "A 1 prp

Заказ 622!18

Тираж 1067

Ц11ИИ11И 1и,:иисизв

Типиграип и. и, . Сапу!!ова, 2 духа в кольцов,!о тр,оу с отверстию!!! дна I0 ром 0,0o — О,!О мм под давлением

102 !36 и, i-, ко оран находится на дне емкости со шли!popoi... Сушка шликерного покрытия выполняется при 50 — 70=C в течение 60 — 6

90 .щн.

Процесс насыщения ведется при 1080—

1200=С в вакууме с остаточным давлением не оолее 10 — i:ì рт. cr. Продолжительность выдержки при температуре обжига определяет- 10 ся необходимой толщиной диффузионного слоя и составляет 30 †1 мин.

Полу !спис покрытий на деталях, например лопатках турбин газотурбинных двигателей из сп. ава !КС6К, осуществляется следующим 15 оорязом.

Прщ.отапливают шликер, состоящий из жидкого раствора и металлической составляю;цей.

Раствор следу!ощего состава: 20

1(оллоксилин, г 10

Лмилацетат, мл 300

Днэтплоксалат, мл 100 перемешивают в барабане-смесителе до полного растворения коллоксилина. При этом вязкость полученного раствора, замеренная на вис1;озиметре В3-1, должна быть 7 — 9 сек.

Метяллп !еская составляющая наполнителя шлпкеря включает (по массе) 89% алюминия, 8% хрома, 20% никельиттриевой лига- 80 туры, содержащей 3% иттрия. Шликер составляется таким образом, что на каждый грамм металлической составляющей наполшгте.".я приходится 1,5 мл приготовленного раствора. После перемешивания шликер фильтр, =-!PH через с,:то 0942 непосредственно перед и HioPñH; ем его H-i обезжиренные детаЛИ.

11апесенпс шликера производится универсальным краскораспылителем марки УЗОЛ .10 (диаметр сопла 1,8 мм). Воздух, подаваемый на распылитель, тщательно очищается от влаги и мясла. Для предотвращения расслоения компонентов шликера в процессе его папесс-!i!ÿ на защи цаемые детали осуществля- 46 ется нспрсрывное его перемешивание путем подачи воздуха в кольцевую трубку с отверстиями диы!етро!! 0,05 — 0,10 мм под давлением 102338 и/м, которая находится HH дне емкости со шл!.кером. 0

После нанесения шликера дета IH помещают в сушильный шкаф при 50 — 70 С.

Оожиг осуществляется в вакууме при пзоыточном давлении не выше 10 а мм рт, cT., температуре 1200 С в течение 30 мип. 66

Получение покрытия на деталях, например .-:опатках турбин газотурбинных двигателей из сплава ВЯ Л12У. Металлическая составля:о1:!ая паполпителя шликера включает (по массе) 91о р алюминия, 7% хрома, 20% ни- 60 кел: HTTpHpзой лигатуры, содерж!!щей 2% ит! PIrSI.

Т осле апесе.!ия Hо.,рытия на детали и с" ш! и в те -!е!1:!e 60 мпн п1зоизвод. гся оожиг покрь: 1ия H вякуу:, с при н. быто-.пом давлеHHH не ъ!енсе 10 мъ! рт. ст. !lpH T мперату ре

1080"С в течение 120 AIHI П;.IH этом детали помещают в предварительно зявакуумированную и выведепнуlo на заданный температур;!ый pe HHii печь во избежание окисления и отслаивания шликера.

После диффузионного обжига детали счищя!ото!! металлической щеткой из стали

Х18119Т (проволока термообработанная, 0,2—

0,6 мм) на станке с числом оборотов Hp. более 750 в 1 мип.

После зачистки деталь имеет темную гладку!о поверхность, соответствующую 6 — 7 классу чистоты.

Микрорентгеноспектральным анализом установлено, что распределение хрома и алюминия в покрытии подобно распределению этих элементов в слое при хромоалитировании.

При толщине покрытий 25 — 50 мкм, оптимальной с точки зрения сочетания жаростойкости и пластичности диффузионного слоя, нттрий имеется на всей глубине слоя, при этом максимум интенсивности линии иттрия в спектре c:àåùHpòñÿ на поверхность образца. Иттрий повышает стабильность покрытия. Например, максиь!альпое содержание ял!оминия на !!оверхности образцов !!з сплава ЖС6Е, через 50 чяс выдер кки при 1200 C

iI 1,5 раза выше, чем у алитированных образцов, в то время кяк в исходном состоянии алитированные образцы содержат алюми!!ий в количестве, более чем в 1,5 раза превышающем максимальное содержание алюминия на поверхности х1ромал!оъ!!и!Ийиттриевого покрытия.

По внешнему виду окиспая пленка, например после испытания на каростойкость при температуре 1150 С в течение 50 часов, имеет светлокоричневый цвет, плотная, без следов отслаивания H разрушения. Она содержит первичный окпсел иттрия У>Оз (светло-желTblй, в чистом виде). Иттрий повышает стойкость «рома к окислению и образует с хромо!Н cложпыи o Hce z rHHa шпинел;!. Совместно с хромом иттрий спи>кает ii:аксимальное содераканис à".þìè-IHH в покрытии до 19—

22% и способствует позышспи:о пластпчност1:

:и:ффузиошгого слоя.

Ф о р м у л г Il ç о á р å T p II H H

Состав для д!!фф зпо!!пой металлизации никелевых сплавов, содержащий хром, а;поминий и иттрий, отлич ающийся тем, что, с целью повьпнепия жаростойкости и долгоВсr!HCCTH ПОКРЫтИй, ОП ИМЕЕТ СЛЕДМ!О!ЦИй СОстав, вес. Oij;

Хром 5 — 10

Л Л! О ir П H П H 85 — 94

1:Тт Иит! Остальное