Состав шихты для шликерных покрытий


 


Владельцы патента RU 2607278:

Чурляева Ольга Николаевна (RU)
Мурзаков Максим Александрович (RU)
Татаркин Денис Юрьевич (RU)
Петровский Виктор Николаевич (RU)
Бирюков Владимир Павлович (RU)
Фишков Алексей Анатольевич (RU)
Гудушаури Элгуджа Георгиевич (RU)

Изобретение относится к области получения материалов, в частности к составам шихты для шликерных покрытий при формировании защитных покрытий на конструкционные материалы, используемые в энергетике, машиностроении, космической, ядерной технике и других областях промышленности. Шихты для шликерных покрытий, содержащая присадочный материал и связующее вещество, дополнительно содержит оксид меди, при этом в качестве присадочного материала используют мелкодисперсный порошок тугоплавких материалов при следующем соотношении указанных компонентов, мас.%: мелкодисперсный порошок тугоплавких материалов 70-90, оксид меди 5-7, связующее вещество 3-23, при этом в качестве связующего вещества используют оксиэтилцеллюлозу, силикат натрия или калия и воду, при следующем соотношении указанных компонентов, мас.%: оксиэтилцеллюлоза 6,5-7, силикат натрия или калия 27-30, вода - остальное. Изобретение позволяет повысить качество наплавленного слоя.

 

Изобретение относится к области получения материалов, в частности к составам шихты для шликерных покрытий при формировании защитных покрытий на конструкционные материалы, используемые в энергетике, машиностроении, космической, ядерной технике и других областях промышленности.

Известен состав порошковой шихты для шликерных покрытий, содержащий никель, кремний, оксиды кремния, бария, бора, хром борид титана и дисилицид молибдена и шликерные слои (патент РФ №2078849 по кл. C23C 24/00 от 10.05.1997 г.).

Данный состав не позволяет использовать его при лазерной обработке защитных покрытий, а именно при лазерной наплавке путем оплавления шликерного покрытия. Лазерная наплавка предусматривает локальную подачу присадочного материала и кратковременное расплавление материала основы с высокой степенью автоматизации управления термическими циклами процесса. Указанные особенности не реализуемы в патенте №2078849. Кроме того, используемые в данном патенте компоненты шихты, не обеспечивают снижения интенсивности разложения связующих веществ и снижения удаления продуктов разложения при термообработке шихты.

Известен состав шихты для шликерных покрытий, полученный смешением исходных компонентов, содержащих кремний, борид циркония с приготовлением шликера на органическом связующем с последующим термическом воздействии на полученную шихту с изделием, на которое нанесено покрытие (патент РФ №2471751 по кл. C04B 35/58 от 10.01.2013 г.).

Данный состав не позволяет использовать его при лазерной обработке защитных покрытий, преимущественно при лазерной наплавке путем оплавления шликерного покрытия.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, заключается в обеспечении возможности лазерной наплавки шликерных покрытий.

Поставленная задача решается за счет того, что состав шихты для шликерных покрытий, содержащий присадочный материал и связующее вещество, дополнительно содержит оксид меди, а в качестве присадочного материала используют мелкодисперсный порошок тугоплавких материалов при следующем соотношении указанных компонентов, мас. %:

мелкодисперсный порошок тугоплавких материалов - 70-90%

оксид меди - 5-7%

связующее вещество - 3-23%,

при этом в качестве связующего вещества используют оксиэтилцеллюлозу, силикат натрия или калия и воду, при следующем соотношении указанных компонентов, мас. %:

оксиэтилцеллюлоза - 6,5-7%

силикат натрия или калия - 27-30%

вода - остальное.

Состав шихты для шликерного покрытия и связующее вещество определяют в конечном итоге качество защитного покрытия. Введение оксида меди в состав шихты обеспечивает повышение сопротивляемости наплавленного слоя образованию трещин.

Для повышения качества наплавленного слоя в результате полного выгорания связующего, с дополнительным выделением теплоты, без остатка и повышения коэффициента поглощения лазерного излучения в состав связующего вещества введены оксиэтилцеллюлоза, силикат натрия или калия.

Указанное соотношение ингредиентов связующего вещества обеспечивает необходимую адгезию к поверхности изделия, на котором формируется защитное покрытие.

Использование мелкодисперсного порошка при указанном соотношении ингредиентов дает возможность осуществлять лазерную наплавку металлических и композиционных покрытий с шликерным слоем, состав которого описан выше. В качестве мелкодисперсного порошка могу быть использованы стандартные порошки на никелевой, кобальтовой и железной основе, а также их смеси с добавлением оксидов и карбидов тугоплавких материалов и др. Выбор определяется требуемыми физическими параметрами порошка и экономическими возможностями.

Пример

Для лазерной наплавки используются порошки на основе никеля ПР-НХ18С5Р4, содержащие следующие химические элементы в весовых процентах:

кобальт - 2%

хром - 17,5%

кремний - 4,6%

бор - 4,2

никель – остальное.

Отмечено, что нанесение полученной шихты с порошком, содержащим указанные химические элементы на поверхность стальных и чугунных образцов, приводило к появлению трещин после лазерной наплавки.

При нанесении же шихты, содержащей оксид меди, трещины в наплавленном покрытии обнаружены не были.

Отсутствие трещин говорит о повышении сопротивляемости наплавленного слоя, снижении развития упругопластических деформаций и увеличении коэффициента использования присадочного материала.

При этом снижается распространение трещин в низкотемпературной зоне лазерного излучения и происходит дополнительный подогрев металла основы в процессе наплавки и, следовательно, снижается коэффициент трещинообразования.

Использование данной шихты для шликерных покрытий при лазерной наплавке позволяет повысить качество сцепления основного и присадочного материала за счет снижения остаточных напряжений и деформаций, исключения образования пор и трещин, а также увеличить коэффициент использования присадочного материала и снизить стоимости готового изделия.

Состав шихты для шликерных покрытий, содержащий присадочный материал и связующее вещество, отличающийся тем, что он дополнительно содержит оксид меди, а в качестве присадочного материала используют мелкодисперсный порошок тугоплавких материалов при следующем соотношении указанных компонентов, мас.%:

мелкодисперсный порошок тугоплавких материалов - 70-90,

оксид меди - 5-7,

связующее вещество - 3-23,

при этом в качестве связующего вещества используют оксиэтилцеллюлозу, силикат натрия или калия и воду, при следующем соотношении указанных компонентов, мас.%:

оксиэтилцеллюлоза - 6,5 -7,

силикат натрия или калия - 27-30,

вода - остальное.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области металловедения, химико-термической обработке металлических изделий, к созданию наноструктурированных износостойких материалов конструкционного назначения и может быть использовано для повышения долговечности деталей машин в промышленности.

Изобретение относится к оправке, используемой в прошивном стане, который прошивает и прокатывает заготовку. Прошивная оправка состоит из корпуса и напыленного на поверхность корпуса покрытия на основе железа и оксида железа, при этом напыленное покрытие имеет следующий состав, мас.%: C 0,015-0,6, Si 0,05-0,5, Mn 0,1-1,0, Cu 0-0,3, железо, оксид железа и примеси - остальное, причем содержании оксида железа в покрытии составляет от 55 до 80 об.%.

Изобретение относится к области металловедения, химико-термической обработке металлических изделий, к созданию наноструктурированных материалов конструкционного назначения, к проблеме трения и износа и может быть использовано для повышения долговечности деталей машин в любой отрасли промышленности.

Изобретение относится к износостойким покрытиям, которые могут быть использованы в поршневых кольцах двигателей внутреннего сгорания. Износостойкое покрытие для поршневых колец содержит, мас.%: Fe от 15 до 25, WC от 10 до 25 , Cr от 30 до 40, Ni от 10 до 25, Mo от 10 до 25, C от 1 до 10 , Si от 0,1 до 2, причем Cr присутствует в покрытии в элементарной форме и в форме карбида Cr2C3, при этом общая доля карбидов составляет от 15 до 50 мас.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к сплавам для защитных покрытий для защиты конструктивного элемента от коррозии и/или окисления. Сплав на основе никеля для защиты конструктивного элемента газовой турбины от коррозии и/или окисления при высоких температурах содержит, в вес.%: от более 22 до менее 24 кобальта (Со), от 14 до менее 16 хрома (Cr), 10,5-11,5 алюминия (Al), 0,2-0,4, по меньшей мере одного элемента из группы, включающей в себя скандий (Sc) и редкоземельные элементы, в частности иттрий (Y), при необходимости от 0,3 до 0,9 тантала (Та), никель (Ni) - остальное.

Изобретение относится к способу формирования токоведущей шины на низкоэмиссионной поверхности стекла методом холодного газодинамического напыления с помощью сопла устройства для газодинамического напыления.
Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при подготовке слябов из низколегированных сталей перед нагревом под прокатку. Способ защиты поверхности сляба из низколегированной стали при прокатке включает напыление алюминиевого газотермического покрытия на широкие грани сляба перед его нагревом в методической печи под прокатку толщиной 0,60±0,02 мм, нагрев его до температуры кипения воды и нанесение поверх него покрытия в виде шамотной суспензии толщиной 1,0±0,02 мм.

Изобретение относится к области нанесения газотермических покрытий, а именно к способам нанесения плазменных покрытий на детали, работающие в экстремальных условиях.
Изобретение относится к области судостроения, в частности к способу защиты металлических элементов судовых движителей. Способ включает нанесение на поверхность металлических элементов методом газотермического напыления защитного слоя из алюминия или цинка и сплавов на их основе, крацевание его внешней поверхности и нанесение на защитный слой полимеризирующего пропитывающего состава с последующей его сушкой.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к защитным покрытиям конструкционных деталей. Сплав на основе никеля для защитного покрытия конструкционной детали, в частности детали газовой турбины, предназначенного для защиты от коррозии и/или окисления детали при высоких температурах, содержит следующие элементы, вес.%: от 22 до менее 24 кобальта, 15-16 хрома, 10,5-12 алюминия, 0,2-0,6, по меньшей мере одного элемента из группы, включающей скандий (Sc) и/или редкоземельные элементы, кроме иттрия, при необходимости, от 0,3 до 1,5 тантала (Та), никель (Ni) - остальное.

Изобретение относится к сварочному производству, в частности к устройствам для смешивания порошков для наплавки, и может быть использовано при восстановлении и упрочнении деталей.

Изобретение относится к получению электропроводящих соединений металлов. .

Изобретение относится к восстановлению отверстий корпусных деталей под подшипники качения и может быть использовано на предприятиях при ремонте картеров агрегатов трансмиссии автомобильной и гусеничной техники.

Изобретение относится к покрытиям с высокой излучательной способностью и может быть использовано для покрытий теплоотводов в электронной промышленности, электронагревательных элементов, а также поверхностей тепловыделяющих элементов в технике и быту.

Изобретение относится к области фрикционно-электромеханического нанесения покрытий на поверхности стальных и чугунных изделий и может быть использовано для повышения износостойкости деталей представляющих собой тела вращения при металлообработке.

Изобретение относится к способу производства металлического изделия, металлическому изделию, способу соединения металлических деталей и конструкции с соединением и может найти использование в различных отраслях машиностроения.

Изобретение относится к области химико-термической обработки металлов и сплавов и может быть использовано в машиностроительных отраслях. .

Изобретение относится к способу армирования цапф лап буровых шарошечных долот и может найти применение в машиностроении при изготовлении буровой техники для строительства скважин в глубоком и сверхглубоком бурении, а также для бурения взрывных скважин с продувкой забоя воздухом.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для различных технологических операций с использованием энергии ультразвуковых колебаний. .

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано в технике, изобразительном искусстве и архитектуре. .
Наверх