Жаростойкое покрытие для металлов
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) донолнительное к авт. санд-ву (И) Заавлено 061276 (И) 2426498/29-33 с присоединением заявки Ph— (И) Приоритет (43) Опубликовано 050778.Бюллетень И 25
Саюа Фаеетэннк
Сецналжтнчаснии
Уееаубаии (и) 614134
2 (51) N. Кл.
С 23 В 5/00
С 04 В 35/18 5щЭэрэтээээМ ээанэт йэээтэ Мээээтрээ ээФ ээ ээээ» ээээрйээээ э эпр3нэЭ (53) УДК 666.767 (088. 8) (45) Дата оЩ бянкоааннв оннсанна 050678 (72) Автори изобретение
В.Е.Ведь, Л.С.Григорьев, Д.Ф.Симбирский и C.È.Ïðîÿåíêî (73) Заявитель
Харьковский авиационный институт (54) ЖАРОСТОЙКОЕ ПОКРЫТИЕ ДЛЯ МЕТАЛЛОВ
Изобретение относится к технологии жаростойких покрытий, а именно материалов на основе фосфатных связующих.
В технологии жаростойких покрытий широко известны составы иа основе фосфатных связующих.
В таких составах роль связующего выполняет либо ортофосфорная- (мета-, пиро-) кислота, либо водные растворы солей различных металлов и их смеси, полученные раствОрением при нагревании гидроокислов (окислов} в кислоте различной концентрации ° В качестве наполнителя .обычно используют высокоогнеупорные окислы и гидроокислы, двойные и сложные соединения (ЫОд, А е Оэ, Х ОЭ, шпиндели и др. ) . Добавки, например Ctд О, ВК, АВ N МЭ О и др., вводят для регулирования технологических и эксплуатационных свойств смесей Щ2) .
Однако такие покрытия не могут продолжйтельно работать на металлах s среде скоростных потоков газа при температурах, превышающих 900-1000 С, являются йетермостойкими и слабо сопротивляются разрушающим:нагрузкам.
Наиболее близким техническим решением к изобретению является огнеупорное покрытие по металлу, в котором. содержатся, вес.%: фосфорнокислый алюминий 2-30 (используется как связка), двуокись кремния 30-90 и гидроокись алюминия .2,5-40 (служат наполнителя5 мн), а добавками являются окись циркония 0,5-5, окись сурьмы остальное (3J
Это покрытие твердеет при низких температурах и держится на металле в среде скоростных потоков rasa при темl0 пературе поверхности защищаемого об разца 800-1000 С. При более высоких температурах в указанных условиях покрытие не может применяться — оно пористое, не термостойкое, обладает, 18 невысокой механической прочностью и поэтому легко уносится потоком rasa.
Цель изобретения — повьааение рабочей температуры s скоростных потоках газа, термостойкости и механичесЭ0 кой прочности. . Поставленная цель достигается эа счет того, что предлагаемое покрытие„ включающее алюмофосфатное связующее, окись кремния, гидроокись алюминия и добавки, содержит в качестве последних окись алюминия, окись бора, окись кальция и окись бария при следующем соотношении компонентов, вес.Фз ь Ое 10-30
30 Щ (Он)э
3-15
614134
ЛС О
В
Сао
ВаО
Алюмофосфатное связующее
15-28
1-4
1-3
l,5-3,5
Остальное
Исключение из известного состава окиси циркония и окиси с!Урьмы и одновременное введение окиси алюминия, окиси бора, окиси кальция и окиси ба рия обеспечивает образование смесью укаэанных компонентов жидйой фазы в покрытии при рабочих температурах.
Жидкофазное спекание покрытия залечивает его,поры, повышает термическую
18 и механическую стойкость а также повышает адгезию покрытия к .металлу.
Связку готовят ho известной технологии, заключающейся в растворении гидроокиси алюминия в разбавленной кислоте при нагревании.
Комплексная добавка состоит из. сме; си окиси алюминия обожженной при 1750С, вибромолотой до. дисперсности.2-3 мкм и отмытой в соляной кислоте от железа 95
f со стеклом, полученным плавлением
В О, ВаО и СаСО в криптоловой печи при 1700-1800 С. Причем указанные компоненты (В- О, ВаО и СаСО ) берут в соотношении, необходимом для получения 30 стекла В О .:BaOsCaOslslsl с небольшим избытком В О . Расплавленное стекло выливают в воду, а затем измельчают р е з а
Покрытие
Предлагаемое
3,2
18-20
Более 10 ч при 1150 С .10-12
8-10
3,0
Более 20
1>5
Менее 0,5 ч при 1000 С
Прототип
0,05
30-33
1-2 двуокись кремния, гицроокнсь алюминия и добавки, отличающаяся тем что с целью повышения рабочей
60 температуры в скоростных потоках газа, термостойкости и механической прочнос ти, в качестве добавок оно содержит окись алюминия, окись бора, окись кальция и окись бария при следукщем соотношении компонентов, 66 вес. В г Применение покрытия . предлагаемЬго состава существенно повышает температУрУ и время работоспособности защищаемых деталей в среде .скоростных потоков газа за счет высокой термостойкости и энергии разрушения, а также низкой пористости,покрытия.
Формула изобретения жаростойкое покрытие для металлов включающее ал(омофосф тное связующее, до полного прохождения через ситс
9 006.
Технология нанесения покрытия.данного состава следующая: механическая смесь предварительно раздельно взвешенных исходных компонентов гомогеннзируют двухразовой протиркой через сито я 006 и наносят на пластины иэ жаропрочных сплавов (типа )((Ñá-К, BJDK12У) или керамику. Пластины с покрытием сушат на воздухе, затем в сушильном шкафу при подъеме температуры от комнатной до 300 С со скоростью
l l 5 С в мин. Выдержка при конечной температуре сушки составляет 2 часа .
По приведенной технологии готовили предлагаемые покрытия составов Z, I и «в (вес.ь):
Jl
Si Oss, 10,7 11,7 27,2
АЕ(ОН) 4,2 4,7 13,6
А Е,О, 16,9 23,6 27,6
СаО 1,0 1,9 3,0
ВаО 1,0, 1,9 3,0
Алюмофосфатное связующее 65,0 54,0 22,1 и покрытие, полученное по (3). Сравнительные свойства покрытий приведены в таблице
61 41 34
10-30
3-15
15-.28
1-4
1-3
l,5-3,5
Остальное
Редактор И,Гохфельд
Заказ 3647/25 Тираж 1177 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раущская наб., д. 4/5
Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Двуокись кремния
Гидроокнсь алюминия
Окись алюминия
Окись!бора
Окись каль-ция
Окись бария
Алюмофосфатное связующее
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Скобло И ., Голынко-Вольфсон С.Л.
Сычев М.М., Судакас Л.Г. Химические основы технологии и применения фосфатных связок и покрытий. Л., Химия, 1968.
9. Авторское свидетельство СССР
Ю 329157, кл. С 04 В 35/10, 1970.
3. Патент СВ}А и 3647695, кл. 252-62, 19 72, Составитель Г.Фомина
Техред М. Борисова Корректор Jl. Яебола
