Порошковый материал на основе железа для плазменного напыления покрытий

 

Изобретение относится к газотермическому напылению покрытий, в частности к порошковым материалам на основе железа для плазменного напыления покрытий, используемых для защиты деталей от износа и восстановления изношенных поверхностей. Целью изобретения является снижение коэффициента трения, улучшение прирабатываемости покрытий и снижение стоимости материала. Порошковый материал на основе железа для плазменного напыления покрытий, содержащий хром, углерод, кремний и бор, дополнительно содержит медь в количестве 2,4-2,8 мас.%. Коэффициент трения покрытий снижается с 0,04 до 0,015-0,03, время приработки покрытий сокращается с 32 до 18-25 мин, стоимость материала уменьшается. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Я0« . щ 7Щ6

С 22 С 38/37-, 38/36, 4/04 р

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ к двто скому свидктельствм

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

fl0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 465132 )/31-02 (22) 17. )2.89 (46) 30.12.90. Бюн. Р 48 (71) Запорожский машиностроительный институт им. В.Я.Чубаря (72) В.Г.Шевченко, O.È.Ëèòîâêà, И.П.Волчок, В.П.Ларионов, Н.П.Болотина и С.Е.Милохин (53) 669. 018 ° 25 ()88 . 8) (56) Борисов И.С. и др. Газотермические покрытия из порошковых материалов.

Справочник. Киев.: Наукова думка, 1987, с. 192.

Kazmar У., Ambrosiak А., Babiak Е.

ProSzvi donapawania plasmowego./

/Praeglad spawalnietwa. (XXXVIII), 1986, nr. 1, s. 1-и. (54) ПОРОШКОВЫЙ ИАТЕРИАЛ НА ОСНОВЕ

ЛИЛЕЗА ДЛЯ ПЛАЗМЕННОГО- НАПКЛЕНИЯ ПОKPbITHA

Изобретение относится к газотермическому напыпению покрытий, в частности к порошковым материалам на основе железа для плазменного напыления покрытий, используемых для защиты деталей от износа и восстановления изношенных поверхностей.

Цель изобретения — снижение коэффициента трения, улучшение прирабатываемости покрытий и снижение стоимости материала.

Ф

Порошковый материал на основе железа для плазменного напыления покрытий имеет следующий состав, мас .Х: хром

12 — 14; углерод 1,5-1,9; кремний 1,01,5; бор 2,4 — 3,0; медь 2,4 — 2,8 ° железо остальное.

2 (57) Изобретение относится к газотермическому напылению, покрытий, в частности к порошковым материалмм на основе железа для плазменного напыления покрытий, используемых для защитыдеталей от износа и восстановления изношенных поверхностей. Цель изобретения - снижение коэффициента трения, улучшение прирабатываемости покрытий и снижение стоимости материала. Порошковый материал на основе железа для плазменного напыления покрытий, содержащий хром, углерод, кремний и бор, дополнительно содержит медь в количестве 2,4 — 2,8 мас.X. КоэФфициент трения покрытий снижается с ), )4 до

0,015-0,03, время приработки покрытий Ф сокращается с 32 до 18 — 25 мин, стоимость материала уменьшается . 1 табл.

С:

Пример. Предлагаемый порошковый материал для плазменного напыления получают следующим образом.

Исходные компоненты (феррохром

ФХ800А, ФХ8 )OCA и ФХ050А по ГОСТ

4757-79, ферробор ФБ-0 и ФБ-2 по

Р0СТ 14848-69, ферромарганец ФИн75 по ГОСТ 4755-70 и медный порошок

ПМС-8 по ГОСТ 496 )-75), предварительно измельченные (размер частиц

40 - 100 мкм) и перемешанные, используются в виде шихты порошковой проволоки с оболочкой из малоуглеродистой стальной ленты 08 кп по ГОСТ

503-71 диаметром 1,8 — 2,0 мм с коэффициентом заполнения ),35 — 0,40 Содержание углерода и кремния в покры3 1617036 Ь

1,2-1,4

1,5-1 9

1,0-1,5

2,4-3, О

Остальное

Состав

12 15 10 ное

0,015 18

0,018 23

0,04 32

2,6

2,8

2,7

3,»

1„3

13 17 12

24 25 10

3

4 (из" вестный) 0,8 тии регулируют содержанием высоко- и низкоуглеродистого феррохрома, а также ферробора. Алюминий, содержащийся в ферроборе, в процессе напыления подвергают окислению и распылению.

Нанесение покрытий осуществляют методом плазменно-дуговой металлиза ции на установке типа УПУ-ЗД при сле дующих основных параметрах режима:

Сила тока, А 200-220

Напряжение, В 90-110

Расход аргона, м /с (1,0-1,5) ° 10

Дистанция напыления, мм 15

Покрытия наносят на цилиндрические образцы из стали Ст3 (ГОСТ 380-88) диаметром 40 мм. После нанесения покрытия поверхность образцов подвергают шлифованию кругом из белого злект- 20 рокорунца (ГОСТ 2424-83) . 1Чероховатость поверхности Ra=1,6 мкм. Испытания проводят на машине трения СМЦ-1 по схеме диск - колодка в условиях граничной смазки. В качестве контрте- 25 ла применяют сталь 45 (ГОСТ 1050-74) и смазку — масло индустриальное 20 (ГОСТ 20779-75).

Прирабатйваемость покрытий оценивают по времени достижения стабилизации момента сил третия (отклонения от среднего значения нри стабилизированном трении не более 57). Частота вращения образца 300 0 мкм, нагрузка

392 Н (40 кгс).. Козффициент трения определяют по формуле

М

f =""RP где N — среднее значение момента сил

40 трения, Нм;

R - радиус подвижного образца (R=2x10" м);

° .

Р=А р — нагрузка испытаний, где А=

=2х10 Zм — расчетная площадь поверхности трения неподвижного образца; р — расчетное давление, Па.

В таблице приведены составы предлагаемого порошкового материала для плазменнбго напыления покрытий и свойства получаемых покрытий в сопоставлении со свойствами покрытий, полученных из порошкового материала известного состава.

Как следует из приведенных в таблице данных, предлагаемый порошковый материал на основе железа для плазменного напыпения покрытий (составы 1 — 3) обеспечивает в сравнении с известным порошковым материалом (состав 4) снижение коэффициента трения и улучшение прирабатываемости покрытий. Кроме того, уменьшение содержания хрома в составе материала позволяет снизить стоимость материала.

Формула изобретения

Порошковый материал на основе железа для плазменного напыления покрытий, содержащий хром, углерод, кремний и бор, отличающийся тем, что, с целью снижения коэффициента трения „улучшения прирабатываемос" ти покрытий и снижения стоимости материала, он дополнительно содержит медь при следующем соотношении компонентов, мас._#_:

Хром

Углерод

Кремний

Бор

Медь

Железо