Способ получения покрытий
Изобретение относится к способам получения покрытий из порошковых материалов газотермическими методами и может быть использовано для создания защитных слоев на деталях. Цель изобретения - повышение прочности сцепления покрытий. По изобретению порошок, состоящий из смеси металла и 10-30% стекла, наносят на нагретую до 300-500°С стальную подложку, температура которой в процессе напыления поддерживается в заданном интервале. Повышение прочности сцепления достигается вследствие взаимодействия стекла с окисной пленкой подложки и формирования ювенильно чистой поверхности. Данным способом может наноситься покрытие на всю толщину или формироваться подслой. 1 з.п. ф-лы, 4 табл.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51)5 С 23 С 4 0
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHAM
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4327058/27-02 (22) )0.11.87 (46) 30.08,90, Бюл. У 32 (71) Белорусское республиканское научно-производственное объединение порошковой металлургии (72) О.В. Роман, В.А. Кот и Б.Х, Вахабов (53) 621.793.7 (088.8) (56) Хасуи А., Моригаки О. Наплавка и напыление. N.: Машиностроение, 1985, с. 165.
Хасуи A. Техника напыления.
М.: Машиностроение, 1975, с. 62. . Патент Великобритании N -1146781, кл. С 23 С 7/00, 1969. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОКРЫТИЙ (57) Изобретение относится к спосо-;
Изобретение относится к способам получения покрытий из порошковых материалов газотермическими методами и может быть использовано для нанесения защитных слоев на деталях.
Цель изобретения — повышение прочности сцепления покрытий.
Согласно предлагаемому способу, порошок, состоящий из механической смеси порошка металла и 10-30Х стекла, наносят на стальную подложку, нагретую до 300-500 С. В процессе напыления температура подложки под-. держивается в данном интервале.
Осуществление. перед напылением подогрева подложки до 300-500 С соп-, ь ровождается образованием на ее пот
„.SU„„1588799 . А1
2 бам получения покрытий из порошковых материалов газотермическими методами и может быть использовано для создания защитных слоев на деталях. Цель изобретения — новьппение прочности сцепления покрытий. По изобретению порошок, состоящий из смеси металла и 10-ЗОБ стекла, наносят на нагретую до 300-500 С стальную подложку, температура которой в процессе напыления поддерживается в заданном интервале. Повышение прочности сцепления достигается вследствие взаимодействия стекла с окисной пленкой подложки и формирования ювенильно чистой поверхности. пп
Данным способом может наноситься покрытие на всю толщину или формироваться подслой. 1 з.п. ф-лы, 5 табл.
1
I верхности химически активной оксид-, Ф » ной пленки. Присутствующие в шихте 1 ©Д частицы стекла в результате расплав- Q) ления в высокотемпературной газовой Я) струе при попадании на подложку активно взаимодействуют с ее оксицной пленкой, частично ее растворяя. В результате вокруг мест удара стеклянных частиц о поверхность подложки.кратковременно возникают участки, свободные от оксидов. Образованные ювенильные поверхности активно mek вступают в физико-химическое вэаимодействьуе с ударяющими о чих металлическими частицами, В результате прочность сцепления таких частиц с подложкой существенно повышается.
1588799
Подогрев подложки перед HallbUIeHH ем до температуры менее 300 С не . обеспечивает существенного повыше— ния прочности сцепления покрытий ввиду сравнительно малой темпе1 атУР ной активации поверхности подложки.
С другой стороны, нагрев до температур. выше 500 С приводит к черезмерному интенсивному росту толщины оксид--10 ной пленки, что не позволяет падающим на поверхность подложки размягченным стеклянным частицам полностью удалить в зоне удара оксидную пленку.
Повышение прочности сцепления покрытия с основой наблюдается и в том случае, если на нагретую до 300о
500 С подложку напыляют только первый слой.
Для получения покрытия приготов- 20 ляли f шихту путем механического смешивания в течение 30 мин, состоящую из порошка металла и порошка стекла марки ВВС с размером частиц
40-100 мкм. При приготовлении шихты объемное содержание стеклянной фазы изменяли в пределах от 0 до 50Х.
Прочность сцепления покрытий измеряли штифтовым методом. В качестве металла использовали порошок железа марки ПЖРВ, никеля марки ПНЭ-1, нихрома марки ПР-Н80Х20 и медного сплава ПГ-19М-01.
Стальные образцы перед напылением подогревали плазменной струей до различных температур. При напылении медного сплава ПГ-19М-01 в смеси со стеклом температуру подложки поддерживали лишь при нанесении первого слоя. Щ
Затем подложку охлаждапи и производили напыление последующих слоев без подогрева. Для подогрева и напыления порошкового материала применялась установка фирмы "Plasma-.Technik" — 45 (Швейцария).. В качестве плазмообразующего и транспортирующего газа применялась аргоно-водородная смесь.
Результаты исследования прочности сцепления полученных покрытий представлены в табл.1-4 °
Прочность сцепления покрытий иэ смеси железо-стекло, представленав табл.1
Прочность сцепления покрытии иэ смеси никель-стекло представлена втабл.2
Прочность сцепления покрытий из смеси нихром-стекло дана в табл.3.
Прочность сцепления покрытий из смеси бронза-стекло дана в табл.4.
Как видно из данных табл.1-4, наибольшее повышение прочности сцепления достигается при содержании стекла sшихте 10-307 (данные,соответствующие известному, приведены в графе
20 С)
В табл.5 приведена прочность сцеп- ления покрытия, первый слой которого напыляли на нагретую подложку при сохранении в процессе напыления достигнутой температуры механической смесью порошка железа ПЖРВ и стекла.
Последующие слои покрытия выполняли из чистого железа.
Как видно из данных табл,5, в этом случае также наблюдается повышение прочности сцепления в указанном интервале температур подложки.
Формула иэ обретения
1. Способ получения покрытий, преимущественно на поверхности изделий из черных металлов, включающий напыление на подложку смеси металлического порошка с 10-ЗОБ стекла, отличающийся тем, что,с целью повышения прочности сцепления покрытий, подложку предварительно о нагревают до температуры 300-500 С, которую поддерживают неизменной в процессе напыления, 2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что при температуре подложки 300-500 С напыляют по крайней мере первый слой покрытия.
1588799
Таблица 1
Температура подогрева поверхности подложки, С
400 500 550
300
Таблица 2
Температура подогрева поверхности подложки, OC
Объемное содержание стек400 500 550
20 250 300 ла в шихте, %
0
67
58
Т аблица 3
Температура подогрева поверхности подложки, С
Объемное содержание стек400 500 550
20 250 300 ла в шихте, ь
18
79
36
Объемное содержа ние стекла в шихте, 7.
5
0
0
22
19
27
22
32
29
38
32
37
31
21
27
52
59
46
29
27
41
69
57
38
42, 74
93
62
26
68
93
44
41
87
121
79
7 0
30 14
92 68
110 96
88 75
47 40
12 0
35 28
90 61
135 108
112 99
53 45
38 20
45 34
77 69
152 130
130 82
53, 48
0
44
58
51
)588799
Т а б л и ц а 4 (Температура подогрева поверхности подложки, OC
400 500 550
Таблица5
Температура подогрева поверхности подложки, OC
" Г
200 250
300
550
7 О
26 11
82 60
124 99
101 88
49 41
Составитель Л, Нестеренко
Редактор М. Недолуженко Техред Л.Олийнык Корректор Т. Палий
Заказ 25!8 тираж 822 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при Г СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
П оизводственно-издательскии комбинат Патент, r.Óìãîðîä, ул.
Tl tl
Гага ина 101
P р
Объемное содержа.ние стекла в ших те X
О
Объемное содержа- ние стекла в шихте,X
18
13
21
22
16
18
24
23
24
20 39
56
49
21
24
67
56
2б
54
99
29
6l
9
21
77
113
86
З7
О .
56
72
ЗЗ
0
53
54
41
О
39
62
53
