Смесь для нанесения на детали, подвергающиеся большому износу, и способ получения из нее износостойкого слоя

 

Сущность: смесь, содержащую смолистое некорродирующее связующее, порошкообразный флюс и металлический порошок, наносят на поверхность детали, подвергающейся большому износу, и оплавляют. 2 с. и 12 з. п. ф-лы.

Изобретение относится к износостойкому слою, наносимому на подверженные износу детали конструкции, а также к способу его изготовления.

Известно много способов нанесения покрытий на детали или заготовки, такие как способы термического напыления, CVD- и PVD-способы получения покрытий осаждением в паровой фазе и способ гальванического покрытия.

Известны также способы, в которых материал покрытия наносится на заготовку в виде пасты или наклеивается в виде ленты. Затем они расплавляются в вакууме или восстанавливающей защитной атмосфере.

Все эти способы являются очень дорогостоящими из-за громоздкого аппаратурного оформления. Поэтому такое нанесение покрытия может осуществляться в специально оборудованных цехах.

Для получения простых и дешевых деталей серийного производства нужно создать способ нанесения коppозионностойких и износостойких покрытий, позволяющий максимально снизить расходы на нанесение защитных покрытий.

Эта задача решается изобретением за счет применения пастообразной массы или материала, имеющего форму ленты, состоящих из металлического порошка с или без отвердителя, благодаря чему становится возможным наносить материал покрытия без учета состояния окружающей среды, т.е. способ может осуществляться на воздухе с последующим расплавлением в пламени автогенной горелки или в муфельной печи без применения защитного газа.

П р и м е р 1. На стальной лист, предназначенный для изготовления самозатачивающихся ножей, наносят кистью пастообразную массу, состоящую из порошкообразного сплава на основе Ni-Cr-B-Si с 25% хрома 0,2-2,0 об. флюсующей добавки и 4-6% водорастворимого метакрилата. После сушки и отверждения этот слой расплавляют пламенем. Изготовленное таким образом покрытие имеет после расплавления чистую и гладкую поверхность и характеризуется высокой коррозионной стойкостью.

П р и м е р 2. В пастообразную массу из смеси порошкообразного сплава на основе Ni-Cr-B-Si и порошка карбида вольфрама с соотношением в смеси 50/50 добавляют до получения пастообразной массы с 0,1-1,5 об. флюсующей добавки и 5-7 об. метакрилата. Нанесение покрытия на износостойкую деталь осуществляется аналогично примеру 1. Готовый слой обладает высокой износостойкостью.

П р и м е р 3. Получают покрытие аналогично примеру 1 с применением пастообразной массы из смеси, состоящей из порошка сплава на основе Ni-B-Si и борида хрома при соотношении в смеси 70/30. В эту смесь вводят 2,5-4,5% флюсующей добавки и 30-10 об. водорастворимого метакрилата. Полученное таким образом покрытие имеет высокие антикоррозионность и износостойкость.

П р и м е р 4. На инструмент, подвергающийся интенсивной высокотемпературной нагрузке и большому износу, наносят покрытие. На рабочую поверхность инструмента накладывают лентообразную массу, полученную из смеси 20 мас. порошка сплава на основе -Ni-Cr-B-Si и 80 мас. порошка карбида хрома, в которую вводят 2,2-5,1 об. растворимого в бензине метакрилата и 1-3 об. флюсующей добавки. Полученный таким образом толстый слой пасты раскатывают до получения ленты, высушивают и отверждают. Ленту накладывают на участки инструмента, подлежащие покрытию, и расплавляют в муфельной печи без применения защитного газа. Полученное таким образом покрытие толщиной 2 мм имеет высокие термостойкость и износостойкость.

П р и м е р 5. На поверхность детали конструкции, которая должна иметь покрытие из коррозионностойкого материала, наносят лентообразную массу покрытия, содержащую смесь порошка сплава на основе Ni-Cr-B-Si с содержанием 16 мас. хрома, 4-5 об. флюсующей добавки и 4-6 об. растворимого в бензине метакрилата. Для расплавления лентообразного материала, наложенного на деталь, применяют устройство для индукционной пайки. Нанесенное покрытие отвечает всем требованиям коррозионной стойкости.

П р и м е р 6. Нанесение покрытия осуществляется аналогично примерам 4 и 5 с той лишь разницей, что смесь для лентообразного материала состоит из 50 мас. порошка сплава на основе Ni-Cr-B-Si и 50 мас. твердосплавной смеси с 25 мас. карбида вольфрама, 75 мас. карбида хрома, 4-6 об. флюсующей добавки и 3-5,5 об. растворимого в воде метакрилата. Полученную пасту раскатывают и отверждают. Результаты соответствуют тем, которые приведены в примере 4.

Формула изобретения

1. Смесь для нанесения на детали, подвергающиеся большому износу, содержащая металлический порошок и смолистое некорродирующее стабильное связующее, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит неметаллический растворяющий оксиды порошкообразный флюс при следующем соотношении компонентов, об.

Смолистое некорродирующее связующее 2 16 Порошкообразный флюс 0,5 20,0 Металлический порошок Остальное 2. Смесь по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве металлического порошка она содержит порошок сплава никель-бор-кремний.

3. Смесь по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве металлического порошка она содержит порошок сплава никель-бор-кремний-хром.

4. Смесь по п. 1, 2 или 3, отличающаяся тем, что металлический порошок дополнительно содержит порошок твердого соединения с покрытием из никеля или кобальта в количестве 20 90 об. от объема металлического порошка, предпочтительно 20 80 об. или 20 60 об.

5. Смесь по п. 4, отличающаяся тем, что в качестве порошка твердого соединения она содержит карбиды, предпочтительно карбиды вольфрама или бориды.

6. Смесь по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве неметаллического растворяющего оксида флюса она содержит соединения бора с кислородом.

7. Смесь по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве неметаллического растворяющего оксида флюса она содержит соединения бора-фтора с кислородом.

8. Смесь по п. 1, отличающаяся тем, что она содержит неметаллический растворяющий оксиды флюс в количестве 1 10 об. предпочтительно 1,5 5 об.

9. Смесь по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве некорродирующего связующего она содержит смесь солей полимера метакрилата, предпочтительно растворимый в воде сложный эфир метакриловой кислоты.

10. Смесь по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве некорродирующего стабильного связующего она содержит полиуретановую кислоту.

11. Смесь по п. 1, отличающаяся тем, что она содержит некорродирующее стабильное связующее в количестве 2 8 об. предпочтительно 3 6 об.

12. Способ получения износостойкого слоя из смеси для нанесения на деталь, подвергающуюся большому износу, включающий смешивание металлического порошка со связующим, нанесение смеси на поверхность детали, введение флюса и спекание, отличающийся тем, что флюс вводят в смесь в виде порошка перед смешиванием металлического порошка со связующим, а спекание осуществляют оплавлением.

13. Способ по п. 11, отличающийся тем, что смесь перед нанесением формуют в ленту при температуре ниже 141^oС и отверждают.

14. Способ по п. 11, отличающийся тем, что смесь наносят на деталь в виде пасты и отверждают.