Термореагирующий состав для нанесения покрытий

Термореагирующий состав для нанесения покрытий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИТВЛЬСТВМ (ti) 663754

Союз Советских

Соцналмстичеаое

Республик (:zATE

1 "1,,о" î II1lr r(è,» (6i} Дополнительное к авт. свил-sy (22} Заявлена 10.05.76 (21) 2375607/22-02 (51) M. Кл.

С 23 С 7/00 с присоединением заявки №

Геоуаврствеииьй иоивтит

СССР ио делим изобретений и открытий (23) Прнорнтет

Опубликована 25.05.79. Бюллетень № 19 (53) УДК 621.793.7 (088.8) Дата опубликования описания 28.05.79

Ф.И. Китаев, А.Г. Цидулко, В,В. Ващенко, Ю.Г. Лекарев, А.В. Шавкунов н ОЯ.. Голубев (72) Авторы изобретения

Куйбышевский ордена Трудового Красного Знамени авиационный институт им. акад. С.П. Королева (71) Заявитель (54) ТЕРМОРЕАГИРУЮЩИЙ СОСТАВ ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЙ

Изобретение касается нанесения покрытий путем металлизации распылением, в частности газотермического напыления защитных покрытий, зксплуатирующихся при высоких температурах в высокоскоростных газовых потоках.

Известен термореагирующий состав для металлизации распылениеМ на основе алюминия и никеля, представляющий собой порошок, час. тицы которого. имеют ядро из алюминия или никеля, покрытое оболочкой из второго метал. ла 111.

Покрытия, полученные при распылении такого состава, представляют собой композицию на основе алюминидов никеля и хорошо сцеплены с основой.

Однако они имеют недостаточно высокую термо-и эрозионную стойкость, необходимую при воздействии продуктов сгорания топлива, например в авиационных двигателях.

Цель изобретения — повышение термостойкости и эрозионной стойкости покрытий.

Это достигается тем, что состав дополнитель но содержит вольфрам, кобальт, хром, молибдей и титан при следующем соотношении ком. понентов, вес.%;

Алюминий 16-20

Вольфрам 1,0-1,8

Кобальт 1,3 — 10

Хром 1,0-6,0

Молибден 0,3-1,5

Титан 0,6-1,2

Никель Остальное

Такое соотношение алюминия и никеля в составе позволит получать покрытия на основе жаростойких алюминидов никеля типа NiAI и й4А), Введение в состав хрома, титана, молибдена и вольфрама повысит жаростойкость покрытия, тогда как введение кобальта повысит его пластичность.

При этом комплексное легирование состава указанными компонентами приведет к торможению процесса диффузии компонентов покрытия на грашще с защищаемым металлом при

И высоких температурах и к увеличению срока службы покрытий;

Термореагирующий состав, который рекомен дуется использовать в виде порошка, может

Таблица 1

Свойства покрытий жаростойкость, мг/см, за 50 ч, при 1050 С содержание фазовых составляющих с микротвердостью свыше

500 КГ/мм2, % прочность сцепления, кг/смэ микротвердость основных фазовых составляюГ/ 2

Известный нелегированньй)

Ni 75

А! 25

13,8

300-700

306 †8 Предлагаемый

Ai 20

Со 1,4

Мо 0,5 Д 1 0

Сг 1,0

Т 08 и Остальное

11,5 быть изготовлен путем механического смецввания компонентов с использованием связующих вегцеств, например жидкого стекла, Иаиболее целесообразно использовать порошок, частицы которого имеют алюминиевое ядро н никелевую оболочку, причем легирующне примеси введены в состав ядра или оболочки в

BBiIe cIUIaaa г никелем нли алюминием

При использовании такого пооошка достигаются лучшие условия для образования интер. металлидов и наибольшая однородность покры. тий.

: Ч ермореагирующий порошок может быть получек, например, путем химического осажде.

BBH миогокомпонентной оболочки В3 поверхность алюминиевых частиц из раствора, содержащего, г/л:

Хлорид никеля 290.--300

Хлорид кобальта 3 — 4

1лорнд хрома 12-14

Вольфрамовый RBrBppHA 1,5 — 2,0

Молибденовый ангидрид 0,5 — 1,0

Хлорид натрия 55

Барная кислота 40

ПлавикОвая кислОта 20

Получают состав со следующим содержанием компонентов, вес.%: Ai 19,4; 5 1,2; Со 2,3;

Cr l,4; Мо 05; Ti 06; Ni 746.

При напылении полученного порошка с использованием плазменно" установки УПУ вЂ” 3 на подложки иэ сплава ЖС6-У прочность сцепления покрытия с основой составляет 290 кгс/см о и увеличивается при нагревании до 1000 в течение 3 ч до 347 кгс/см . При этом повьнпа* ются и прочностные характеристики подложки, на которую нанесено покрытие, за счет торможения диффузии легирующих примесей и тем

I6 самым увеличивается длительная прочность (жаропрочность} ocIIOBBOI o металла.

Введение в состав дополнительных компонентов приводит к повышению его твердости и эрОзионной стойкости °

15 Свойства предлагаемого и известного сдставов приведены в табл, 1.

Покрытия наносят плазменным напылением в режиме: напряжение на дуге 50 — 51 В; сила тока 390 — 410 А; расход аргона 50 — 52л/мин: расход водорода 9 л/мин.

Из таблицы видно, что прочность сцепления, микротвердость и жаростойкость покрытий из предлагаемого порошка выше, чем из известного порошка, это подтверждает положительный эффект легирования.

Результаты испытания образцов из сплава

ЖС6-У на длительную прочность приведены в табл. 2, 663754

Табл ица 2

Температура испытаний, C

Время испытания до разрушения, ч

Постоянное прило женное напряжение,. кГ/мм

Образец

Известный (без легирую- 1050 щих примесей) 68-72

11,0

Предлагаемый. (с легирующи- 1050 ми примесями) 105-116

11,0 во внима

2, 1967.

Составитель Е. Кубасова

Техред Л. Алферова Корректор И, Муска

Редактор Л. Лешкова

Тираж 1129 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комятета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, %-35, Раушскал иаб., д. 4/5

Заказ 2928/23

Филиал ППП "Патент",. г, Ужгород, ул. Проектнаа, 4

Формула изобретения

Термореагирующий состав для нанесения 29 покрытий металлизациейораспылением на основе алюминия и никеля, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения термостойкости и эрозионной стойкости покрытий, он дополнительно содержит вольфрам, кобальт, 25 хром, молибден и титан при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Алюминий

Вольфрам

Кобальт

Хром

Молибден

Титан

Никель

Источники информации, принятые ние при экспертизе

1.Патент США И 3322515,кл. 29 — 191

16-20

1,0 — 1,8

1,3 — 10

1,0-6,0

0,3- 1,5

0,6- 1,2

Остзльное