Способ формирования жаростойких покрытий на основе алюминида никеля (nia1)


 


Владельцы патента RU 2507310:

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тольяттинский государственный университет" (RU)

Изобретение относится к нанесению покрытий и может быть использовано при получении жаростойких и антифрикционных покрытий на детали из углеродистых и легированных сталей, работающих в условиях повышенных температур до 1600°C и сухого трения. Покрытие формируют на стальных деталях путем нанесения алюминиевого слоя жидкофазным способом и проведение диффузионного отжига. Перед нанесением алюминиевого слоя стальную деталь никелируют, после чего наносят алюминиевый слой из расплава технически чистого алюминия при температуре 800-850°C в течение 3-4 с и проводят диффузионный отжиг при температуре 950-1100°C в течение 6-10 часов. Способ позволяет повысить производительность и снизить стоимость нанесения покрытия. 1 пр.

 

Изобретение относится к области металлургии, а именно к нанесению покрытий из никель-алюминиевых сплавов на стали, и может быть использовано при получении жаростойких, антифрикционных покрытий на деталях, работающих при температурах до 1600°C и в условиях сухого трения.

Известен способ получения покрытия на основе NiAl с регулируемой толщиной на поверхностях сплавов на основе никеля (Способ получения покрытия на основе NiAl из объемно-центрированного кубического (В2) алюминида никеля (NiAl) с регулируемой толщиной на поверхности сплава на основе никеля. Заявка на изобретение RU 2010121170/02. Дата публикации 26.10.2007.), заключающийся в термораспылении технически чистого алюминия на предназначенных для нанесения покрытия поверхностях до определенной заданной толщины в пределах от 100 до 200 мкм с последующей диффузионной термообработкой в вакуумной атмосфере при температурах 950-1100°C в течение 1,0-1,5 часов, при которой напыленный алюминий взаимодействует с подложкой с образованием желаемого никель-алюминидного покрытия с контролируемой толщиной и твердостью. Недостатком данного способа является высокая трудоемкость процесса и необходимость термообработки в вакууме с целью предотвращения образования пористости в покрытии.

Известен также способ получения наноструктурированных покрытий никель-алюминий на стали (Способ получения паиоструктурированных покрытий иаикель-алюмипий с эффектом памяти формы на стали. RU 2398027.Опубл. 27.08.2010), который принят за прототип. По этому способу на сталь наносят покрытия при помощи плазменной наплавки порошка NiAl с эффектом памяти формы и проводят закалку при температуре 1000-1200°C с охлаждением в жидком азоте с последующим проведением пластической деформации в три этапа. После каждого этапа проводиться отжиг при температуре 500-600°C. Недостатком данного способа является его высокая стоимость и низкая производительность.

Техническим результатом предлагаемого способа является повышение производительности процесса нанесения покрытия и снижение пористости покрытия.

Сущность способа заключается в нанесение на стальные детали алюминиевого слоя жидкофазным способом и проведение диффузионного отжига. В отличие от прототипа стальную деталь перед нанесением алюминиевого слоя никелируют, после чего наносят алюминиевый слой из расплава технически чистого алюминия при температуре 800-850°C в течение 3-4 с, и проводят диффузионный отжиг при температуре 950-1100°C в течение 6-10 часов.

Такая совокупность новых признаков с известными, позволяет повысить производительность процесса нанесения покрытия и снизить пористости покрытия.

Способ заключается в том, что стальные детали предварительно никелируют, а затем наносят алюминиевый слой из расплава технически чистого алюминия при температуре 800-850°C в течение 3-4 с и потом проводят диффузионный отжига в течение 6-10 часов при температуре 950-1100°C.

Температура и время жидкофазного нанесения алюминия выбрана из условия качественного формирования слоя технически чистого алюминия на никелированной поверхности стальной детали и не растворения никелевого слоя в алюминиевом расплаве.

Температурно-временные параметры диффузионного отжига выбираются исходя из условия формирования слоя фазы NiAl максимальной толщины и отсутствия пористости в покрытии.

Примером применения предлагаемого способа является изготовление пластин с покрытием из сплава на основе иитерметаллида NiAl толщиной 200 мкм. Стальные листы толщиной 1 мм предварительно покрывают никелем H1 гальваническим способом и алюминируют в расплаве из технически чистого алюминия А7 при температуре 850°C в течение 4 с. Затем помещают в печь и выдерживают там при температуре 1100°C в течение 6 часов.

Так же примером применения данного способа является изготовление пластин с покрытием из сплава на основе иитерметаллида NiAl толщиной 150 мкм. Стальные листы толщиной 1 мм предварительно покрывают никелем H1 гальваническим способом и алюминируют в расплаве из технически чистого алюминия А7 при температуре 850°C в течение 4 с.Затем помещают в печь и выдерживают там при температуре 950°C в течение 10 часов.

Предлагаемый способ обеспечивает технический эффект и может быть осуществлен с помощью известных в технике средств. Следовательно, он обладает промышленной применимостью.

Способ формирования жаростойких покрытий на основе алюминида никеля NiAl на стальных деталях, включающий никелирование, нанесение алюминиевого слоя жидкофазным способом и проведение диффузионного отжига, отличающийся тем, что алюминиевый слой наносят из расплава технически чистого алюминия при температуре 800-850°C в течение 3-4 с, и проводят диффузионный отжиг при температуре 950-1100°C в течение 6-10 ч.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к технологии металлизации поверхности, а именно к способу нанесения никель-боридного покрытия на изделия из металлов методом автокаталитического осаждения из щелочного раствора.

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано при производстве щелочных никель-кадмиевых аккумуляторов. .

Изобретение относится к области гальваностегии, а именно: к процессам нанесения никелевого покрытия на поверхность металлического изделия. .

Изобретение относится к области гальваностегии. .
Изобретение относится к гальваностегии и может быть использовано для получения кобальта электролитическим способом, а также может найти применение в областях техники, в которых предъявляются требования высокой коррозионной стойкости, твердости и магнитных свойств.
Изобретение относится к области гальванотехники и может быть использовано в радиотехнической промышленности, приборостроении, авиационной промышленности и в других областях народного хозяйства для антикоррозионной защиты алюминия и его сплавов и придания им специальных свойств.
Изобретение относится к области металлургии, а именно к способам нанесения износостойких карбидохромовых покрытий, и может быть использовано для защиты поверхности изделий из титана и его сплавов от воздействия агрессивных сред, абразивного износа и высоких температур.
Изобретение относится к области электрохимии, в частности к электрохимическому нанесению блестящих никелевых покрытий. .
Изобретение относится к электротехнике, в частности к области изготовления светильников. .

Изобретение относится к области технологии машиностроения, в частности к способам антифрикционно-упрочняющей обработки внутренних цилиндрических поверхностей. .

Изобретение относится к химико-термической обработке металлических изделий, а именно к созданию наноструктурированных материалов конструкционного назначения. .

Изобретение относится к химико-термической обработке металлических изделий, а также к созданию наноструктурированных материалов конструкционного назначения. .

Изобретение относится к способу изготовления функциональной поверхности и может быть использовано в машиностроении, например, для формирования отражающих и других металлосодержащих покрытий.

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано в технике, изобразительном искусстве и архитектуре. .
Изобретение относится к методам создания изделий с регламентированными свойствами поверхностного слоя и может быть использовано в машиностроении, в частности, для повышения стойкости прессового инструмента при прессовании профилей из титановых сплавов.

Изобретение относится к нанесению покрытий на металлические поверхности. .
Наверх