Покрытие для кокилей

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 28.11.78 (21) 2688929/22-02 с присоединением заявки №вЂ”

Государственный комитет (23) Приоритет— (43) Опубликовано 30.05.80. Бюллетень ¹ 20 (45) Дата опубликования описания 30.05,80 по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Н. А. Свидуиович и О. К. Буцель (71) Заявитель Белорусский технологический институт им. С. М. Кирова (54) ПОКРЫТИЕ ДЛЯ КОКИЛЕЙ

А12.Оз Ж2 — 91 2

CeC13 5,5 — 6,5

РеС4 3,3 — 4,3

Изобретение относится к области литейного л р оиыодства и может быть использовано в литейных цехах для нанесения защитных термостойких IIQIKpbITHH на кжиля.

Все большее распространение IIIолучают покрытия, наносимые способом плазменного и газоплазменното напыления."

Известно покрытие, состоящие из

А1 0з. По рошок оки си алюминия вводиться в зтлазменную струю для птоследующего нанесения на рабочую поверхность детали. Покрытие из оКНсН алюминия лредохраняет:рабочую лтовермнасть детали от воздействия ра аплавлен ного,металла (1).

Однако вследствие пористости покры тие не:может длительное время защищать основной металл от о кисления. Образующаяся под покрытием окалина приводит к его отслатлва,нию. В да ивом случае для повышения стой кости по к рытия используют подслой из алюмткнада,никеля для увеличения прочности сцеплейия окиси алюминия и по вызпения термс стойкссти.

Однаооо это ведет к удорожанию процесса напыления. Исследования псиказывают недо статонаную тЕрмостойио сть и прочность сцепления защитных покрытий на основе оки си алюминия. Та|к, для увеличеяия прочности сцепления и термостойко сти с основным металлом (подложкой) применяется сетка из качественной стали, прива ренная,к телу основного металла. Применяется чередование слоев: окись алюМиния — молибден. Однако это дорого и представляет трудность и в технолоз ичеаком от.ношении.

Известно та|кже покрытие для напыления, состоящее из 40% Ni+ А1аОз f2).

10 Одна ко этот состав обладает недостаточ ной термостойкостью.

Целью изобретения является повышение термостойкости л акрытия.

Постановленная цель, достигается тем, 16 гто в из веспный состав вводят СеС1; и

FeCl3 в следующем составе, мас.%:

Хлористый церий представляет собой бесцветное вещество, легко растворяющееся в воде и спирте.

25 Хло1рное железо дредставляет собой вещество коричневого цвета с удельттьтМ весом 2,,3 г/с.я, теипература плавлеттйя

300 С, лепко растворяется в воде и свифте.

В техHBKe хлорное железо применяют

З0 как окислитель, в некоторых случаях

737099

А!зОз 90,0

СеС1з б 0

РеС1з 4,0

А1зОз 89,2

CeC13 6,5

РеС1з 4,3

Число циклов до разрушения напылен ного слоя

Прочность сцепления, кгс/см

Состав порошка

1I23 — 135

150 — 156

15 — 17

18 — 21

Известный

Предлагаемый

cI;ю служит коиденсирующим и хлорирующим атентам.

Применение СеСlз и ГеС1з основано на следующем: поскольку AGOOI IG,II AI20з составляет .114,06 ккал/моль, Л11озр lf;ffoСезОз—

145,08 ккал/моль, дри взаимодействии (температура кипения СеС!з = 1730 С) с

А1зОз протекает реакция

А1зОз+ СвСlз = СезОз+ А1С1, при температуре плазменной ст руи (5000 С) разлагается с образованием металлического AI,;êoò îðûé .в присутствии соединений ццрия, HIBляющихся катализатором, дифундирует материал лодложп<и и образует переходные соединения тила РезА1 (Н-9з — — — 13,66 ккал), FeAI (Нз9з= — 12,2 к сал), РеА1з (Нз9з — — — 19,5 ккал).

Это и является п ри чииой увеличения адгезианных овойств ITокрытия и как следствие павышает работоопосабность п окрытия IB уславиях цикличеоких термичеаких нагрузак.

В foocxafaax для плазмеиного напыления эти вещества не применяются.

Саста в п ритотовляют следующим образом.

П р и ме р 1. Берут 91,2 мас.% порошка

А1 0з добавляют 5,5 мас.% nofpomIHa СеС13 и 3,3 мас. % ГеС1з и перемешивают в оМесителе. Состав готов к употреблению.

Напыление лров одится на установке

УМП-4-64 при следующем режиме U = 80—

90 В, 1=340 — 360 А, Ipacxop плаз моо бразующего газа азота 3 — 4 м/ч, расход пораш ка 2 — 2,5 кг/ч.

Предлагаемое покрытие позволяет увеличить тврмостойкость и порочность сцеплеIHHH:вследствие воз никнавения диффузио н;ной зоны IMe2K11/ IIIof@pblтием и основным ,металлом, которая получается из-за п рисутепвия цврия в,составе пмкрьгтия.

Диффузионная зона толщиной до 1000 мк увеличивает проч(н ость сцепления поKIpblTHH с о снавнььм металлом и за счет этого увеличивается тер,мостойиость и арочнасть сцепления на 10 — 25%.

И спользавание изобретения поз валяет

П pIH м е р 2. Отличается от примера 1 тем, что указанные компоненты берутся в следующем соотношении, мас.

П р u Mefp 3. Отличается от пуимер ов 1

10 и 2 тем, что указа нные компане нты берутся IB следующем соотношении, IMac.%:

Пригото влен ный та1ким образом состав BtBQäÿò fB плазменную или газо1плазменную. горелку для последующего нанесения на рабочую пю верхиасть детали.

Основны м критерием работоапасоб)новости покрытий на деталях технологической оснастки (кокиля, изложницы и др.) является их стойкость IK действию цикличеоких термичеоких напрузок, т. е. способность в течение длительного щремени предохранять тело о снонново IMeTa JIJIa (без IQTcJIBHBBIHHH, сколов, трещин) от воздействия расплавлеиного металла.

80 Испытанию .на тврмоспойко сть подвер гают чугунные пластины 120Х35Х35. Толщина напыленного слоя — 0,2 — 0,3 мм.

Пла|стины нарревают до 1000 С и охлаждают на металлической плите распыленной

З5 водой IB течение 3 мин.

Сведения по термостойкости и прочно сти сцепления с лодланаиой приводятся в таблице. повысить стойко|сть какилей, т. е. сократить

40 их потребность в литейных цехах.

Сак1ращение потребности в какилях позволяет 3IKoHQIMHTb .металл, идущий на их изготавление, саиратить па р к металло режущих ста иков, сократить количество рабо45 тающих, поднять п1роизводительность труда.

Ф ор мул а из о б р ет е н пи

Паирьгтие для иакилей на оонове окиси алюминия, отличающеefcя тем, что, с цельго павышения термостойкюсти,,оно до737099

Окись алннмнния 89,2 — 91;.2

Хлари стый церий 5,5 — 6,5

Хлорное железо 3,3 — 4,3

Составитель Г. Кибовский

Техред В, Серякова Корректор И. Осииовская

Редактор 3. Ходакова

Заказ 561/705 Изд. № 304 Тираж 889 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент» птолнительно содержит хладное железо и хлорястый царий при следующих соотношекиях жоъппонентав, IMBc.%:

Испачники инфо|рмации, принятые во внимание ври эиопер пизе:

1. Шульман И. Е. и др. Плазменное напыление еакилей. — «Литейкое производство», 1976, № 2, с. 35.

2. Хасуй А. Техника напыления. М,, «Машиностроение», 1975, с. 240 — 246.