Способ получения многослойного покрытия на изделии из алюминиевого сплава

Изобретение относится к области нанесения покрытий, в частности к восстановлению изношенных поверхностей деталей, требующих высокой механической прочности и коррозионной стойкости. Способ включает ускорение порошкового материала в сверхзвуковом сопле потоком предварительно нагретого воздуха и напыление на поверхность изделия порошкового материала, содержащего смесь корундового, алюминиевого и цинкового порошков, при этом обрабатываемую поверхность изделия подвергают пескоструйной обработке, после чего на нее наносят слой покрытия напылением порошкового материала, подвергают его механической обработке с получением требуемой толщины слоя, затем наносят дополнительный слой покрытия напылением смеси корундового и алюминиевого порошков, подвергают его механической обработке и осуществляют анодное или микродуговое оксидирование. Способ позволяет получить недорогое покрытие с повышенной механической прочностью и высокими коррозионными свойствами.

 

Изобретение относится к области нанесения покрытий, в частности к способам нанесения и восстановления изношенных поверхностей деталей из алюминиевого сплава, требующих высокой механической прочности и коррозионной стойкости.

Известен способ [1] получения многослойного покрытия сваркой, используемый при восстановлении дефектов, преимущественно в виде отверстий, включающий подготовку изделия под сварку, механическую обработку, при которой высверливают дефект и вставляют заглушку, полость заливают расплавленным металлом и производят сварку.

Указанный способ не обеспечивает высоких эксплутационных свойств покрытия, которое имеет низкую механическую прочность, так как введение расплавленного металла ведет к изменению структуры подложки, т.е. развитию межкристаллической коррозии, т.е. изменению механических, коррозионных и др. свойств.

Известен способ [2] получения покрытий, включающий нанесение смеси порошков алюминия и карбида кремния, ускоренной в сверхзвуковом сопле.

При получении покрытий значительной толщины данный способ требует значительных вложений, так как порошки алюминия и карбида кремния дорогостоящие, кроме того, карбид кремния частично проникает в структуру обрабатываемой поверхности (подложки) и может вызвать межкристаллическую коррозию, которая приводит к растрескиванию покрытия.

Наиболее близким из известных решений к предложенному способу является способ получения покрытий [3], включающий ускорение порошкового материала в сверхзвуковом сопле потоком предварительно нагретого воздуха и напыление на поверхность изделия порошкового материала, содержащего смесь корундового, алюминиевого и цинкового порошков. Данное техническое решение - прототип.

Данный способ также требует значительных вложений, так как в качестве керамического порошка используют дорогостоящий карбид кремния или его смесь с корундом. Кроме того, полученное покрытие не обладает высокой механической твердостью и коррозионной стойкостью.

Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является создание способа, позволяющего получить недорогое многослойное покрытие с повышенной механической прочностью и высокими коррозионными свойствами.

Поставленная задача достигается тем, что способ получения многослойного покрытия на изделии из алюминиевого сплава включает ускорение порошкового материала в сверхзвуковом сопле потоком предварительно нагретого воздуха и напыление на поверхность изделия порошкового материала, содержащего смесь корундового, алюминиевого и цинкового порошков. Отличием является то, что обрабатываемую поверхность изделия подвергают пескоструйной обработке, после чего на нее наносят слой покрытия напылением порошкового материала, подвергают его механической обработке с получением требуемой толщины слоя, затем наносят дополнительный слой покрытия напылением смеси корундового и алюминиевого порошков, подвергают его механической обработке и осуществляют анодное или микродуговое оксидирование.

Применение предложенного способа получения многослойного покрытия на изделии из алюминиевого сплава позволяет получить недорогое покрытие с повышенной механической прочностью и высокими коррозионными свойствами, так как первый слой наносится недорогими корундовым и алюминиевым и цинковым порошками. Частицы корунда не проникают в структуру подложки и не меняют ее межкристаллическую структуру. После механической обработки наносят второй слой небольшой толщины напылением смеси корундового и алюминиевого порошков. Подвергают его механической обработке и осуществляют анодное или микродуговое оксидирование. При этом улучшаются прочностные характеристики изделия, твердость покрытия возрастает более чем в 30 раз, и такое покрытие обладает высокими коррозионными свойствами.

Предлагаемый способ получения многослойного покрытия на изделии из алюминиевого сплава осуществляется следующим образом. Поверхность для напыления подвергают пескоструйной обработке для очистки ее от грязи и коррозии. После чего наносят покрытие напылением корундовым и алюминиевым и цинковым порошками с дисперсностью частиц не более 50 мкм. Причем в смеси корундового порошка содержится не более 20%, остальное алюминиевый и цинковый порошки. Указанную смесь ускоряют с помощью высокоскоростного потока, сформированного в сверхзвуковом сопле. Предварительно сжатый воздух при этом нагревают до температуры не более 700°С. Механической обработкой - фрезерованием, точением или шлифованием (или иным способом) получают требуемую толщину покрытия. При этом получают покрытие с адгезией, например, к обрабатываемой поверхности (подложке) из алюминиевого сплава Д16Т не менее 47 МПа и микротвердостью покрытия 745 МПа. Далее наносят дополнительное покрытие напылением смеси корундового и алюминиевого порошков, взятых в соотношении 1:5. Подвергают его шлифованию и осуществляют анодное или микродуговое оксидирование. В результате чего на поверхности формируется прочная износостойкая и коррозионная пленка окиси алюминия до 50 мкм и микротвердостью не менее 3155 МПа.

В результате предложенного способа получают многослойное покрытие на изделии из алюминиевого сплава, с мягкой основой и твердой поверхностью, которое более устойчиво к возникновению микротрещин. Данный тип покрытия может быть использован для получения защитных покрытий изделий, например, лопаток турбин вертолетов.

Библиографические источники

1. Авторское свидетельство №1498598 СССР, кл. В23Р 6/00, опубл. 07.08.89 г.

2. Патент №2166421 RU, кл. С23С 24/04, опубл. 10.05.2001 г.

2. Патент №2183695 RU, кл. С23С 24/04, опубл. 20.04.2002 г. - прототип.

Способ получения многослойного покрытия на изделии из алюминиевого сплава, включающий ускорение порошкового материала в сверхзвуковом сопле потоком предварительно нагретого воздуха и напыление на поверхность изделия порошкового материала, содержащего смесь корундового, алюминиевого и цинкового порошков, отличающийся тем, что обрабатываемую поверхность изделия подвергают пескоструйной обработке, после чего на нее наносят слой покрытия напылением порошкового материала, подвергают его механической обработке с получением требуемой толщины слоя, затем наносят дополнительный слой покрытия напылением смеси корундового и алюминиевого порошков, подвергают его механической обработке и осуществляют анодное или микродуговое оксидирование.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к бритвенным лезвиям. .

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к химико-термической обработке металлов и сплавов, и может быть использовано для защиты деталей газотурбинных двигателей и газоперекачивающих агрегатов компрессорных станций от газовой и сульфидной коррозии.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для нанесения комплексных многокомпонентных покрытий на поверхности деталей. .
Изобретение относится к области получения металлокерамического покрытия на деталях сложной конфигурации, выполненных из никелевых сплавов. .

Изобретение относится к способу получения дисперсно-упрочненных наночастицами покрытий и может быть использовано при упрочнении инструментов и деталей машин, в том числе авиационно-космического назначения.
Изобретение относится к способам получения защитных футеровочных покрытий и может быть использовано для защиты изделий со сложным профилем, предназначенных для работы в условиях высокоагрессивной среды.

Изобретение относится к композиции керамического термического барьера, используемого в деталях машин из суперсплава. .

Изобретение относится к радиотехнике, в частности, к радиопрозрачным в диапазоне сверхвысоких частот материалам, и может быть использовано для защиты антенн радиолокаторов от внешних воздействий.
Изобретение относится к области упрочнения восстановленных поверхностей стальных деталей сульфидированием. .
Изобретение относится к способу и аппарату для производства стальных изделий с металлическим покрытием и может найти использование в металлургической промышленности и машиностроении.
Изобретение относится к области получения металлокерамического покрытия на деталях сложной конфигурации, выполненных из никелевых сплавов. .

Изобретение относится к устройствам для нанесения слоев порошкообразного материала и может быть использовано может в устройствах для лазерного спекания. .

Изобретение относится к получению многослойных структур. .

Изобретение относится к способу получения градиентных материалов из порошков и устройству для его осуществления и может быть использовано при спекании изделий из порошков различных материалов лазерным излучением и в лазерной стереолитографии с применением порошковых материалов.

Изобретение относится к непрерывному нанесению покрытия на движущийся субстрат, например стальную металлическую полосу. .
Изобретение относится к сварочному производству и может быть использовано для восстановления изношенных деталей машин и получения покрытий способом электроконтактной приварки.
Изобретение относится к способам нанесения медного покрытия и может быть использовано в электронной технике. .

Изобретение относится к приспособлению для крепления образцов при электроконтактной приварке к ним слоя металлопокрытия из металлических порошков или проволок и может быть использовано при металлографических исследованиях металлопокрытий.

Изобретение относится к способу изготовления покрытия на металлическом изделии и/или подложке, покрытию, металлическому изделию и кулачку, образующему это изделие, и может найти применение в различных отраслях машиностроения.

Изобретение относится к восстановлению распыляемой мишени из тантала и может быть использовано в производстве интегральных схем и других электрических, магнитных и оптических продуктов.
Изобретение относится к области получения защитных нанокомпозиционных покрытий на алюминии или его сплавах, например авиале, магналии, дюрале, силумине, с целью создания композитов с различными металлическими матрицами и керамическими наполнителями

Изобретение относится к области нанесения покрытий, в частности к восстановлению изношенных поверхностей деталей, требующих высокой механической прочности и коррозионной стойкости

Наверх