Способ нанесения покрытий на порошковые стали
Изобретение относится к газотермическому нанесению покрытий, в частности покрытий из самофлюсующихся материалов с последующим их оплавлением, на детали из порошковых сталей. Цель - повышение изностостойкости покрытий. Для подавления направленной диффузии металла порошковой основы в покрытие при оплавлении перед активацией осуществляют предварительную пропитку основы из порошковых сталей металлом с температурой плавления выше температуры оплавления покрытия, но ниже температуры плавления материала основы, обладающим малым химическом сродством с материалом покрытия. В результате износостойкость покрытия из самофлюсующегося сплава, подвергнутого оплавлению, повышается в 2 раза. 1 табл.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУ БЛИН (51)5 С 23 С 4/00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
1 (21) 4469351/27-02 (22) 29.07.88 (46) 23. 10.90. Бюл. № 39 (71) Республиканский инженерно-технический центр порошковой металлургии (72) В.Н.Анциферов, А.М.Шмаков и С.A.Øâàðöìàí (53) 621.793.7 (088.8) (56) Патент Швейцарии - 649098, кл. С 23 С 10/00, С 04 В 41/80, опублик. 30. 04. 85, Кулу П.А., Халлинг Я.А. Газотермические покрытия на порошковых материалах. - Порошковая металлургия. 1986, № 9, с.60 — 64. (54) СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЙ НА
ПОРОШКОВЫЕ СТАЛИ (57) Изобретение относится к газоИзобретение относится к газотермическому нанесению покрытий, в частности покрытий из самофлюсующихся материалов с последующим их оплавлением на детали из порошковых сталей.
Цель изобретения — повышение износостойкости покрытий.
По предлагаемому способу осуществляют подавление направленной диффузии металла порошковой основы в покрытие при оплавлении, для чего и ер ед активацией порошковую сталь пропитывают инфильтратом, в качестве которого используют металл с температурой плавления выше температуры оплавления покрытия, но ниже температуры плавления материала основы и обладающим малым химическим сродством с материалом покрытия. В резуль„„SU„„1601192 А 1
2 термическому нанесению покрытий, в частности покрытий из самофлюсующихся материалов с последующим их оплавлением, на детали из порошковых сталей. Цель — повышение износостойкости покрытий. Для подавления направленной диффузии металла порошковой основы в покрытие при оплавлении перед активацией осуществляют предварительную пропитку основы из порошковых сталей металлом с температурой плавления выше температуры оплавления покрытия, но ниже температуры плавления материала основы, обладающим малым химическим сродством с материалом покрытия.
В результате износостойкость покрытия из самофлюсующегося сплава, подвергнутого оплавлению, повышается в 2 раза. f табл. тате происходит закрытие канальной пористости и межчастичных граничных поверхностей порошковой стальной основы расплавом металла.
Требование к предельным значениям температуры плавления материала инфильтрата соответствует условию качественного оплавления покрытия без механического перемешивания и диффузионного взаимодействия с инфильтратом.
Пример. Напыление покрытий по предлагаемому и известному способам производят на порошковую сталь марки П70 с исходной пористостью 15Х на установке УПУ вЂ” ЗД, оснащенной плазмотроном РП-6, порошком марки
ПН70Х17СЧР4 в режиме с параметрами: ток дуги 280 А, напряжение на дуге
1601192
4 предлагаемому способу вдвое меньше интенсивности износа покрытий, напыпенных по известному способу.
Результаты испытаний даны в таблице.
Известный 12
Пр едлагаемый 6
7,5
7,5
Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я
Составитель 10.Никитин
Техред. М.Ходанич Корректор М.Максимишинец
Редактор Н.Гунько
Заказ 3250 Тираж 822 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям-н открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4 /5
Производственно-издательский комбинат Патент", r.Óæãîðoä, ул. Гагарина,101
0 В, дистанция напыления 150 мм, асход плаэмообразующей смеси (5XAr+
5 N ) 45 л/мин. Толщина покрытия ,25-0,3 м. Последующее оплавление окрытия производят пропановой горел5 ой с выдержкой при температуре опавления 5 с. Активацию поверхности орошковой стали проводят струйнобразивной обработкой порошком корун- 10
a, а предварительное закрытие канальой пористости и межчастичных граничых поверхностей осуществляют насыщеием порошковой стали расплавом меди вакууме при 1150 С и времени выдер- 1 . ки -2 ч. Сравнительное исследование труктуры покрытий, напыленных по редлагаемому способу, со структурой окрытий, напыпенных по известному пособу, показывает наличие на порисых образцах обширной зоны инфильтраи расплава покрытия (до 450—
00 мкм) и .зоны активной диффузии елеза основы в материал покрытия до 200-250 мкм), вследствие чего роисходит насыщение матрицы покрытия елезом и обеднение покрытия твердоазными составляющими. В обработанык по предлагаемому способу материаах эона инфильтрации покрытия отсут30 твует, а глубина зоны диффузии не ревышает 30-40 мкм. Твердость ма° ° ериала покрытия 48-52 HRC, что на
5-30Е превосходит. твердость покры ия, напыпенного по известному способу.
35 (Триб от ехни ч ес ки е х ар а кт ери с ти ки токрытий, испытанных на машинах трения СМЦ-2 при нагрузке 420 H в усЛовиях ограниченной смазки маслом
9-30, показывают, что коэффициент 40
Трения скольжения при скорости 1 м/с
Ь обоих случаях 0,075, а интенсивность износа покрытий, напыленных по
Способ Относительный Коэффициент износ, ?х10 трения скольжения 10
Таким образом, предлагаемый способ позволяет вдвое увеличить износостойкость покрытия. Отсутствие развитой капиллярной системы и закрытие межчастичных граничных поверхностей в порошковой стали, обработанной по предлагаемому способу, обеспечивают снижение интенсивности проникновения материала основы в покрытие, благодаря чему диффузионные процессы подавляются, износостойкость покрытия возрастает.
Способ нанесения покрытий на порошковые стали, включающий активацию поверхности порошковой стали напылением самофлюсующегося сплава и его оплавление, отличающийся тем, что, с целью повышения иэносостойкости покрытия, перед активацией порошковую сталь пропитывают металлом с температурой плавления выше температуры оплавления покрытия, но ниже температуры плавления материала основы, обладающим малым химическим сродством с материалом покрытия,