Композитный порошок для газотерми-ческого напыления

Композитный порошок для газотерми-ческого напыления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (>836201

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к ввт. сеид-ву(51)М. Кл з (22) Заявлено 131077 (21) 2534574/22-02

С 23 С 7/ОО с присоединением заявки N9 — °

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 070681. Бюллетень Н9 21. (53) УДК 621. 7.93. .7(088.8) Дата опубликования описания 070681

72) Авторы

Ю;A. Сидоренко, Я.A. Грейман, В. . К адино и Ю С Борисов (54) КОМПОЗИТНЫИ ПОРОШОК ДЛЯ ГАЗОТЕРМИЧЕСКОГО

НАПЫЛЕНИЯ

Изобретение предназначено для на- несения покрытий методами газотермического напыления и относится к получению покрытий на основе самофлюсующихся сплавов и тугоплавких металлов

S или сплавов.

Известны порошки для газотермического напыления представляющие собой механическую смесь никелевого самофлюсующегося сплава и тугоплавкого металла (1 °

Недостатком данного решения является неравномерность распределения компонентов в покрытии, которая является результатом сегрегации состав- 15 ляющих смеси в процессе напыления.

Наиболее близким к изобретению по составу компонентов является композиционный порошковый материал, содержащий в каждой частице Al, Ио, Ni, а также самофлюсующиеся сплавы типа Ni Ñã f2) Недостатком этого технического решения является то, что распределение в объеме покрытия частиц с различными теплофизическими свойствами и разным теплосодержанием приводит к образованию неравномерных температурных полей, возникновению локальных внутренних напряжений и появлению в покрытиях трещин и областей с повышенной пористостью.

Целью изобретения является повышение сцепления и уменьшение пористости покрытия, достигаемой за счет того, что самофлюсующийся никелевый сплав н тугоплавкий металл или сплав взяты в соотношенйи от 95:5 до

60:40 вес.% при значении температуры плавления последнего ниже 3073 К но выше 0,6 i „(1+0,12. ), где i„ теплосодержание в точке плавления, дж/г, я- — удельный вес, г/см

В этом случае компоненты образуют композитный порошок, в каждой гранулометрически самостоятельной частице которого объединены два или несколько компонентов, причем, исходя из условий теплообмена в процессе напыления частиц композитного порошка, состоящих из никелевого самофлюсующего сплава и тугоплавкого металла или сплава, используется количественная связь между температурой плавления, теплосодержанием расплава в точке плавления и удельным весом второго компонента.

При этом наряду с равномерным распределением компонентов в покрь тии за счет наличия их в каждой час836201

«1

Показатель

Металл

Тн = 0,6ig> х(1+0,12Я ) Т. пл дж/г г/см К

Р 451 21,45 2042

966

785

2222

510 13,09

848 12,48

882 11,9

569 23,36

1179 8,6

21 1 3

1630

2236

2523

2883

Ru

МЬ

Формула изобретения

Составитель Ю. Никитин

Редактор Н. Тимонина Техред С. Мигунова Корректор " Стец

° Jit(7

Заказ 2843/15 Тираж 1048 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35> Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 тице создаются условия для максимального теплообмена между никелевым сплавом и тугоплавким металлом, а также эффективной теплоотдаче от плазменной струи к порошку, что обеспечивает повышение адгезии покрытия и его плотности.

Значение температуры плавления тугоплавкого компонента порошка долж1 о. но быть ниже 3073 К (точка кипения никеля) но выше О,бi1, (1+0,12 ), где ii, — теплосодержание расплава в точке плавления, дж/г, а 7"- уд. вес., г/см . В таблице приведены эти значения для различных металлов. (Получение порошка в соответствии с изобретением возможно различными способами: с использованием органических связующих, методами электролиза, электронно-лучевого напыления и др.

Пример. Порошок никелевого самофлюсующегося сплава, содержащего

Cr 13,0Ър Si 3,82% В 2,8Ъ, с размером частиц 40-120 мкм и порошок молибдена (температура плавления мо- 40 либдена 2883 K) находится внутри диапазона, верхний предел которого составляет 3073 К, а нижний ТИ

0,61 x(1+0,12f) = 1632,7, т.е.

<3073, íî > 1632о.с размером частиц

1-10 мкм смешиваются в весовом соотношении 85:15 в барабанном смесителе. Затем в эту смесь добавляется в качестве огранического связующего цапон-лак в количестве 5% к весу смеси металлических порошков. Полученная смесь подвергается обработке в специальном смесителе при 70 С, о а затем окончательной просушке при

100 % в сушильном шкафу. В результате получается компоэитный порошок из частиц никелевого сплава, покрытых более дисперстными частицами молибдена.

Данный порошок был использован для получения покрытия с помощью плазменной горелки. Напыление проводили с использованием аргоноводородной смеси при силе тока 550 A и напряжении 74 В. Покрытие имело поверхность,, по виду схожую с оплавленным (термообработанным), обладало плотной структурой (с открытой пористостью

1,5-3%, т.е. менее, чем у неоплавленного покрытия из никелевого сплава в 4-5 раз), высокой прочностью сцепления со ральной подложкой (3,03,2 кг/мм ), что в 1,25-4,5 раза выше обычного). Износостойкость его в условиях торцового трения оказалась сравнима с покрытием иэ этого сплава, подвергнутым термообработке, при коэффициенте трения 0,24 вместо

0,50 у оплавленного покрытия. Применение такого покрытия на торцовых уплотнениях насосов, различных валах, крыльчатках вентиляторов и дымососов позволит увеличить их стойкость в 1,5-3 раза.

Улучшение свойств покрытий в соответствии с изобретением позволит более широко, использовать такие по-, крытия в качестве защитных и износостойких в машиностроении, энергетике, авиации и других отраслях техники.

Композитный порошок для гаэотермического напыления покрытий, каждая частица которого содержит никелевый самофлюсующийся сплав и тугоплавкий металл или сплав, о т л и ч а ю -. шийся тем, что, с целью повышения сцепления и уменьшения пористости покрытий, самофлюсующийся никелевый сплав и тугоплавкий металл или сплав взяты в соотношении от 95:5 до 60г40 вес.Ф при значении температуры плавления последнего ниже

3073ОК, но выше 0,61„ х(1+0,12) ) где 1 - теплосодержание в точке плавления, дж/г, у — удельный вес, г/смЭ.

Источники информация, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент CttlA 9 3378392, кл. 117-93, 1969.

2. Патент Великобритании

1459035, кл. С 23 С 7/00, 1976.