CS272044B1

CS272044B1 - Směs pro vytvořeni žáruvzdorných povlaků

Info

Publication number: CS272044B1
Application number: CS892306A
Authority: CS
Inventors: Jaroslav Ing Kraft; Miroslav Ing Csc Vyklicky; Jiri Kazda; Karel Hajek
Original assignee: Kraft Jaroslav; Miroslav Ing Csc Vyklicky; Jiri Kazda; Karel Hajek
Priority date: 1989-04-14
Filing date: 1989-04-14
Publication date: 1990-12-13
Also published as: CS230689A1

Abstract

Řešení se týká směsi pro vytvoření žáruvzdorných povlaků se zvýšenou žáruvzdorností. K použiti nanášení povlaků kyslíko-aoetylenovým hořákem nebo plazmou se do směsi na bázi niklu přidává chrom nebo hliník v prášková fonně. Tyto práškové kovy v určitém množství a zrnitosti způsobují zvýšenou žáruvzdornost. V povlaku provedeném tímto práškem je obsažen chrom v množství od 12 do 25 % hmotnostních, respektive dále hliník od 0,5 do 5 % hmotnostních.

Description

Vynález se týká nové směsi pro vytvoření žáruvzdorných povlaků.

Vynález spadá do oboru pokovování materiálů. .

Doposud Jsou v provozních podmínkách požadavky, které nemůže zabezpečit monolitní materiál.

Je to hlavně požadavek materiálu a vysokou žáruvzdorností a odolností proti vysokoteplotní korozi. Pro oba případy je třeba volit odlišné chemické složení kovových materiálů. K výrobě bimetalických materiálů lze použít různé technologie jako je združené lití, plátování válcováním nebo výbuchem, difusní pokovení, iontové plátování, nástřiky apod. Volba technologie závisí od tvaru a funkce součástí. Rozhodují ΐ ekonomické možnosti.

Jedním z těchto směrů, které nacházejí vhodné uplatnění v praxi jsou povlaky, které mohou být kovové nebo kovokeramieké. Pro nanášení kovových povlaků na povrch součástí se používá většinou kyslíkoacetylenový plamen nebo plazma. Směsi, prášky, které se používají pro tyto technologie jsou na bázi Ni-Or, Co-Cr nebo Fe-Cr s dalšími legujícími přísadami jako je Al, Si, Mo, Zr, B ale i další.

Vlastnosti těchto směsí, prášků mohou být dále ovlivněny dispersně vytvrzujícími částicemi jako je A^O^, VgO^ a další.

Nevýhodou těchto doposud známých směsí je, že je nelze použít jako žáruvzdorné povlaky s ohledem na nízkou odolnost proti vysokoteplotní korozi způsobenou především nízkým obsahem chrómu a vysokým obsahem bóru a wolframu.

Uvedené nevýhody doposud známých směsí pro vytvoření žáruvzdorných povlaků odstraňuje směs pro vytvoření žáruvzdorných povlaků obsahující kromě niklu 0,1 až 1,5 % hmotnostních křemíku, 0,1 až 6 % hmotnostních bóru, stopy až 9 % hmotnostních železa, stopy až 12 % hmotnostních kobaltu, stopy až 7 % hmotnostních wolframu, stopy až 3 % hmotnostních mědi jejíž podstata spočívá v tom, že dále obsahuje chrom v práškové formě 5 až 20 % hmotnostních, zrnitosti od 0,020 mm do 0,200 mm. Další podstata spočívá v tom, že směs dále obsahuje hliník v práškové formě od 0,5 % do 8 % hmotnostních v zrnitosti od 0,020 mm do 0,200 mm.

Výhoda tohoto způsobu je, že směsi podle vynálezu se používají jako žáruvzdorné, kdy jejich vlastnosti jsou zlepšeny přísadou práškového ohromu případně chrómu a hliníku zrnitosti od 0,02 mm do 0,200 mm v takovém množství, aby obsah chrómu v hotovém povlaku se pohyboval od 12 do 25 % a obsah hliníku od 0,5 do 5

Optimální vlastnosti se dosahují při použití směsí zrnitosti 30/um. Plazmové nástřiky jsou výhodnější než nástřiky kyslíkoacetylenovým písmenem. Nejvýhodnější kombinace vlastností kovových povlaků poskytuje nástřik typu Ni-Cr-Al-Y. Používají se pro prostředí oxidační jako je vzduch, ale i různé epalírny se zvýšeným obsahem síry případně vanadu. Tyto povlaky lze aplikovat na nelegované, středně legované nebo vysokolegované oceli a slitiny.

Výběr směsí pro nástřiky je značně omezen. Praktického využití se zatím dočkaly pouze směsi s vysokou odolností proti erozi a abrazi. Jedná se o práškové směsi s rozdílným směrným chem. složením např.:

Chem. složení (%)
	c	Si	B	Cr W Cu	Ni	Fe
typ I	0,30	4,0	2,5	9,5 - 0,3	zbytek	3,5
typ II	1 ,00	4,5	3,5	17 3 0,2		5,0 atd.

Nanášení těchto směsí kyslíkoacetylénovým plamenem nebo plazmou je zavedené a zvládnuté pro aplikace, kde je vyžadována vysoká odolnost proti opotřebení. Zmíněné směsi se nepoužívají jako žáruvzdorné povlaky s ohledem na nízkou odolnost proti oxidaci, Způsobenou pře- * devším nízkým obsahem chrómů případně přítomností škodlivého wolframu. Použití těchto

CS 272 044 Bl prášků pro žáruvzdorné nástřiky odstraňuje řešení podle vynálezu:

Příklad 1

Do směsi typu Ni, Cr 10, Si 4, B, byl přidán chrom o zrnitosti 0,022 mm v práškové formě v množství 5 % hmot., kdy původní množství v prášku bylo 9,5 % hmot, chrómu. Po provedení nástřiku plazmou byl obsah chrómu v povlaku 12,1 % hmot.

Příklad 2

Do směsi o chemickém složení O 0,3, Si 4, B 2,5 Cr 9,5, Cu 0,3, Pe 3,5, zbytek Ni byl přidán chrom o zrnitosti 0,190 mm v práškové formě v množství 20 % hmot., čímž byl obsah při provedeném nástřiku plazmou v povlaku 24,8 % hmot.

Příklad 3

Do směsi o chemickém složení C 0,3 %, Si 4 %, B 2,5 %, Cr 9,5 %, Cu 0,3 %, Fe 3,5 %, zbytek Ni byl přidán chrom v práškové formě o zrnitosti 0,190 mm v množství 20 % hmot, a hliník 8 % hmot. Po provedeném nástřiku kyslíto-acetylenovým hořákem bylo v povlaku zjištěno 24,8 % hmot, chrómu a 5 % hmot. AI.

Příklad 4

Do směsi o stejném chemickém složení byl přidán chrom v práškové formě o zrnitosti 0,022 mm v množství 5 % hmot, a hliník v práškové formě o zrnitosti 0,02 mm v množství 0,53 % hmot. Po provedeném nástřiku kyslíko-acetylenovým hořákem bylo v povlaku zjištěno 12,1 % hmot, chrómu a 0,55 % hmot, hliníku.

U vybraných povlaků byla zjištěna žáruvzdornost na vzduchu při teplotě 850 °C, 900 °C po dobu až 5000 hodin. Od každého povlaku bylo zkoušeno šest vzorků velikosti 0 8x30 mm. Základní materiál tvořila ocel jakosti 12020.

Na obr. 1 je výsledek měření průběhu oxidace povlaků různého chemického složení při teplotě 900 °C a tloušťce nástřiku 0,2 mm, které vyjadřuje odolnost proti oxidaci, čím nižší je přírůstek hmotnosti, tím vyšší je odolnost povlaku proti oxidaci. Se stoupající tloušťkou vrstvy povlaku žáruvzdornost vzorků roste.

Podobné výsledky byly zjištěny i při teplotě 850 °C a 950 °C. Povlak podle vynálezu se zvýšeným obsahem chrómu případně chrómu a hliníku, mající žáruvzdornost podstatně vyšší než povlaky s přírodním práškem s obsahem chrómu 9,82 % hmot. Zkoušené povlaky byly zhotoveny plazmou. Stejné výsledky při zachovaném chem. složení, platí i pro povlaky zhotovené kyslíko-acetylenovým plamenem. Podle použitého základního materiálu, tloušťky povlaku a chem. složení, lze tyto povlaky použít pro teploty od 850 °C až do 1150 °C.

Claims

P 6e D MŽ T VYNÁLEZU

1. Směs pro vytvoření žáruvzdorných povlaků obsahující kromě Ni 0,1 až 1,5 % hmotnostních uhlíku, 0,1 až 20 % hmotnostních chrómu, 0,1 až 7 % hmotnostních křemíku, 0,1 až 6 % hmotnostních bóru, stopy až 9 % hmotnostních železa, stopy až 2 % hmotnostních kobaltu, , stopy až 7 % hmotnostních wolframu, stopy až 3 % hmotnostních molybdenu, stopy až 3 % hmotnostních mědi, vyznačující se tím, že dále obsahuje 5 až 20 % hmotnostních chrómu v práškové formě o zrnitosti 0,020 až 0,200 mm, čímž je obsah chrómu ve směsi v množství od 12 do 25 % hmotnostních.
2. Směs pro vytvoření žáruvzdorných povlaků podle bodu 1 , vyznačující se tím, že dále obsahuje 0,5 až 8 % hmotnostních hliníku v práškové formě o zrnitosti 0,020 až 0,200 mm, t čímž je obsah hliníku ve směsi v množství 0,5 do 5 % hmotnostních a chrómu v množství od 12 do 25 % hmotnostních.