CZ303411B6 - Ochranný povlak na bázi wolframu a zpusob jeho prípravy - Google Patents
Ochranný povlak na bázi wolframu a zpusob jeho prípravy Download PDFInfo
- Publication number
- CZ303411B6 CZ303411B6 CZ20050276A CZ2005276A CZ303411B6 CZ 303411 B6 CZ303411 B6 CZ 303411B6 CZ 20050276 A CZ20050276 A CZ 20050276A CZ 2005276 A CZ2005276 A CZ 2005276A CZ 303411 B6 CZ303411 B6 CZ 303411B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- tungsten
- carbide
- plasma
- powder
- protective coating
- Prior art date
Links
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 61
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 title claims abstract description 60
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 56
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 title claims abstract description 26
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 2
- UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N tungsten carbide Chemical compound [W+]#[C-] UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 32
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 10
- -1 tungsten carbides Chemical class 0.000 claims abstract description 7
- 239000007769 metal material Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 15
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 5
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000001033 granulometry Methods 0.000 claims description 4
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- HOWJQLVNDUGZBI-UHFFFAOYSA-N butane;propane Chemical compound CCC.CCCC HOWJQLVNDUGZBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 3
- 125000002534 ethynyl group Chemical group [H]C#C* 0.000 claims description 3
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 claims description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 3
- 239000003570 air Substances 0.000 claims description 2
- 239000001307 helium Substances 0.000 claims description 2
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 abstract description 2
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 abstract description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- WIGAYVXYNSVZAV-UHFFFAOYSA-N ac1lavbc Chemical compound [W].[W] WIGAYVXYNSVZAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 229910052755 nonmetal Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 26
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 20
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 9
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 8
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 6
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 5
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 5
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000008240 homogeneous mixture Substances 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 2
- VVRQVWSVLMGPRN-UHFFFAOYSA-N oxotungsten Chemical class [W]=O VVRQVWSVLMGPRN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 238000007750 plasma spraying Methods 0.000 description 2
- 238000004157 plasmatron Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 229910001930 tungsten oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000000859 sublimation Methods 0.000 description 1
- 230000008022 sublimation Effects 0.000 description 1
- 238000002207 thermal evaporation Methods 0.000 description 1
- 150000003657 tungsten Chemical class 0.000 description 1
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Abstract
Ochranný povlak na bázi wolframu a karbidu wolframu, plazmove nebo termicky nanášený, urcený zejména pro velkoplošné a tvarove komplikované nanášení na kovové i nekovové materiály, zvlášte pak pro speciální žárovzdorné oceli, je tvoren wolframem, karbidem diwolframu W.sub.2.n.C, prípadne karbidem wolframu WC. Muže být též tvoren kovovým wolframem a karbidem diwoframu W.sub.2.n.C v množství do 20 % hmotn., nebo kovovým wolframem a smesí karbidu wolframu W.sub.2.n.C a WC v množství do 30 % hmotn. Ochranný povlak má mernou hmotnost 16 až 18,4 g/cm.sup.3.n., tvrdost 8 až 18 GPa a E-modul 230 až 370 GPa. Ochranný povlak se pripraví tak, že do plazmového horáku, s výhodou horáku s vodní stabilizací, se privádí kovový práškový wolfram soucasne s práškovým karbidem wolframu WC. Optimální zrnitost je u wolframu 0,02 až 0,125 mm a u karbidu wolframu WC 0,005 až 0,09 mm. Do plamene plazmového horáku se privádí nejméne jedním samostatným prívodem bud každá složka, tj. práškový wolfram a karbid wolframu WC, nebo jejich smes. Do plazmatu se privádí tyto jednotlivé složky nebo jejich smes tlakovým plynným médiem. Privádí se samostatne každá složka týmž nebo jiným médiem, prípadne kombinací nekolika vhodných plynných médií.
Description
Ochranný povlak na bázi wolframu a způsob jeho přípravy
Oblast techniky
Vynález se týká plazmově nebo termicky naneseného ochranného povlaku na bázi wolframu, určeného zejména pro ochranu velkoplošných a tvarově komplikovaných povrchů kovových i nekovových materiálů, zvláště pak speciální žárovzdorné oceli nebo keramiky.
Vynález se týká též způsobu přípravy tohoto ochranného povlaku na bázi wolframu.
Dosavadní stav techniky
Mezi výhodné vlastnosti wolframu patří jeho vysoká teplota tání 3387 °C až 3412 °C, vysoký bod varu 5660 °C, vysoká měrná hmotnost l9 300kg/m\ odolnost proti odprašování, dobrá tepelná vodivost 130 Wm^K'1 a vysoká pevnost za vysokých teplot [1, 2]. Jeho tvrdost je 3 až
4,5 GPa a Youngův modul 407 GPa.
Wolfram vykazuje výraznou odolnost za vysokých teplot proti plynnému dusíku, neboť teprve od 2400 °C vznikají nitridy. Vykazuje značnou odolnost za vysokých teplot proti vodíku, dobrou odolnost do 1200 °C proti plynnému CO2. Na vzduchu se wolfram mezi 400 až 800 °C oxiduje za vzniku WO3, nad teplotou 800 °C pak dochází k sublimaci WO3. Vzhledem k vysoké teplotě tání a vysoké afinitě wolframu ke kyslíku při teplotách nad 400 °C patří wolfram mezí velmi obtížně zpracovatelné kovy [3].
Další využití wolframových nebo wolfram-karbidových povlaků zahrnují aplikace v elektronickém průmyslu - emisní materiály, elektrické kontakty, pohlcovače tepla apod. [3].
Nevýhodou wolframu je jeho snadná oxidace na vzduchu při teplotách mezi 400 až 800 °C, což brání jeho širšímu využití pro plazmové nebo termické nanášení. Povlaky připravené těmito způsoby za atmosférického tlaku jsou pórovité, se značným obsahem nežádoucích oxidů a poměrně nízkou přilnavostí k oceli, takže zatím nedoznaly podstatnějšího průmyslového rozšíření.
V oboru plazmového nanášení je známo použití tzv. slinutých karbidů neboli cermetů na bázi karbidů wolframu a vazebních kovů, jako je především kobalt nebo nikl v různém poměru. Uvedené materiály se plazmově nanášejí na kovové podložky za účelem zvýšení odolnosti povlaků proti otěru. Hlavní složkou odolávající otěru je karbid wolframu WC [4].
Z patentové literatury je znám způsob omezující rozklad karbidu wolframu WC při plazmovém stříkání [5]. Uvedený postup má zachovat karbid wolframu WC v povlaku, nikoliv však preferovat vznik povlaku na bázi kovového wolframu.
Pro omezení oxidace kovů a slitin během plazmového nanášení a zvýšení přilnavosti povlaku k podložním ocelím byla vyvinuta metoda plazmového nanášení za sníženého tlaku (LPPS -Low Pressure Plasma Spraying, někdy také označovaná VPS - Vacuum Plasma
Spraying). Metoda vyžaduje použití vakuové komory, výkonného odsávání a vlastního plazmového zařízení. Rozměry komory, její vybavení, výkon plazmového hořáku a kvalita získaného povlaku pak ovlivňují použití tohoto způsobu plazmového nanášení. Problematický je zvláště nástřik větších součástí. Obvykle se uvádí, že použití vakuových komor zvyšuje cenu vytvářených povlaků třikrát až pětkrát [4].
Plazmové hořáky s vyšším stříkacím výkonem a vyšší entalpíí plazmatu, např. s vodní stabilizací elektrického oblouku, jsou schopny za atmosférického tlaku vytvořit jen povlaky pórovité, s nežádoucím obsahem oxidů a nižší přilnavostí k oceli. Použití vakuových komor pro plazmové nanášení je v tomto případě ještě více problematické, vzhledem k nutnosti větších rozměrů komor a vyšší technické náročnosti celého zařízení. Množství oxidů je možné částečně omezit použitím inertních plynů pro dávkování kovů do plamene hořáků (používá se Ar, N2, He), nebo použitím tzv. „shroudingu“. V případě depozice wolframu se provádí ofukování plamene plazmového hořáku pomocí vhodného plynu, který omezuje přístup vzdušného kyslíku k nanášenému wolframu. Inertní plyny při použití shroudingu prakticky neposunují chemickou rovnováhu a nezabraňující vzniku oxidů wolframu při dopadu na podložku. Použití plynů s obsahem uhlíku pro shrouding, jako propan-butan, acetylen nebo zemní plyn, řeší problém jen částečně. Navíc se výrazně zvyšuje riziko bezpečnosti práce. Zanedbatelný není ani vliv ceny používaných plynů na ekonomiku celého procesu a tím i na cenu vytvářeného povlaku.
Z patentové literatury je možno uvést např. JP 560 75 751 A1, v němž je uvedeno plasmové stříkání povlaku, obsahující W, WC a Mo. Jedná se o vakuové nanášení.
GB 1 014 383 uvádí postup přípravy povlaku kovového karbidu velmi vysoké tvrdosti, obsahujícího karbid d i wolframu W2C. Postup sestává z předehřátí povlékaného povrchu a nasměrování na tento předehřátý povrch produktu, vzniklého rychlým zahřátím W v elementární formě nebo v kombinaci s uhlíkem nebo spolu s dostatečně uhlíkatým materiálem, pro vytvoření povlaku, v němž je mezi 1,3 až 4,5 % hmotn. uhlíku kombinováno s W. Ohřátí se provádí za ne-oxidačních podmínek. W2C se v hořáku vytváří přídavkem organických látek, pouze na povrchu. S výhodou se přidává halogen. Mimoto je plazmový hořák stabilizovaný Ar.
Podstata vynálezu
Uvedené nevýhody se odstraní nebo podstatně omezí u ochranného povlaku na bázi wolframu, plazmově nebo termicky nanášeného, podle tohoto vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že ochranný povlak je tvořen wolframem a směsí karbidů wolframu W2C a WC v množství do 30 % hmotn. nebo wolframem s karbidem wolframu W2C v množství do 20 % hmotn.
Získá se tak velmi kvalitní ochranný povlak, odolný proti teplotám až do 3000 °C, určený zejména pro velkoplošné a tvarově komplikované nanášení na kovové i nekovové materiály, zvláště pak na speciální žárovzdorné oceli nebo keramiku.
Pro tvrdší typy ochranných povlaků na bázi wolframu je určen ochranný povlak s karbidem wolframu W2C. Tento ochranný povlak je tvořen kovovým wolframem a karbidem diwoframu W2C v množství do 20 % hmotn.
Ochranný povlak může být také tvořen kovovým woframem a směsí karbidů wolframu W2C a WC v množství do 30 % hmotn. Změnou množství karbidu wolframu WC přiváděného do proudu plazmatu je možné ovlivňovat kvalitu nanášeného povlaku, zvláště pak jeho přilnavost a obsah nežádoucích oxidů wolframu v povlaku.
Takto vytvořené ochranné povlaky mají měrnou hmotnost 16 až 18,4 g/cm3, tvrdost 8 až 18 GPa a E-modul 230 až 370 GPa.
Ochranný povlak podle tohoto vynálezu se vytvoří způsobem přípravy podle tohoto vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že do plazmového hořáku, s výhodou hořáku s vodní stabilizací plazmatu, se přivádí tlakovým plynným médiem práškový wolfram současně s karbidem wolframu WC, a to optimální odzkoušené granulometrie za účelem dosažení maximální účinnosti vytváření ochranné atmosféry z oxidu uhelnatého. Rozsah optimální zrnitosti je u kovového práškového wolframu 0,02 až 0,125 mm, u práškového karbidu wolframu WC 0,005 až 0,09 mm.
-2CZ 303411 B6
Do plamene plazmového hořáku se přivádí nejméně jedním samostatným přívodem bud každá složka, tj. práškový wolfram a karbid wolframu WC, nebo jejich směs. Rovnoměrnější tloušťky ochranného povlaku se dosáhne využitím více přívodů jednotlivých práškových složek do proudu plazmatu.
Do plamene plazmového hořáku se přivádí jednotlivé složky, tj. práškový wolfram, karbid wolframu WC nebo jejich směs, tlakovým plynným médiem, např. vzduchem, dusíkem, argonem, heliem, oxidem uhličitým, propan-butanem, zemním plynem nebo acetylenem.
Do plamene plazmového hořáku se přivádí buď samostatně každá složka stejným plynným médiem nebo každá složka jiným plynným médiem, nebo kombinací několika vhodných plynných médií. Volba média je závislá na konkrétním případu a přispívá ke snížení ztrát wolframu jeho oxidací.
Hlavní výhodou tohoto vynálezu je, že je poměrně snadným způsobem vyřešena problematika plazmového nanášení wolframu. Oxidaci wolframu při depozici na vzduchu lze omezit přídavkem karbidu wolframu WC. Karbid wolframu WC se používá ve vhodné koncentraci společně s kovovým wolframem. Při vhodné koncentraci W + WC v „plazmovém jetu“ odebírá karbid wolframu WC nežádoucí kyslík tak, že nedochází k oxidaci wolframu. Plazmovým nanášením tak vzniká povlak, složený převážně z kovového wolframu. Přidaný karbid wolframu WC se během plazmového nanášení přeměňuje postupně přes karbid diwolframu W2C až na kovový wolfram, který se stává součástí povlaku. Takto vzniklý povlak má dobrou přilnavost zejména k oceli. Rozkladem karbidu wolframu WC na karbid diwolframu W2C se uvolňuje uhlík, který v oxidační atmosféře přechází na oxid uhelnatý a oxid uhličitý, což přispívá k vytvoření ochranné atmosféry kolem roztavených wolframových částic při plazmové depozici.
Příklady provedení vynálezu
Příklad 1
Karbid wolframu WC o zrnitosti 30 až 60 mikrometrů byl dávkován v množství 20 kg/h pomocí stlačeného vzduchu do proudu vodou stabilizovaného plazmatu generovaného hořákem typu
WSP a deponován na ocelový substrát - podložku. Vzdálenost dvou paralelních přívodů práškového karbidu wolframu WC od ústí trysky plazmatronu byla 30 mm. Vzdálenost ocelové podložky byla 300 mm. Byl získán povlak tloušťky 1,5 mm s tvrdostí 16,22 GPa a modulem pružnosti E 361 GPa. Podle rentgenostruktumí fázové analýzy byl výsledný ochranný povlak tvořen homogenní směsí cca 80 % hmotn. kovového wolframu a 20 % hmotn. karbidu diwolframu W2C.
Hustota povlaku po odstranění ocelové podložky byla 18,3 g/cm3.
Příklad 2
Karbid wolframu WC zrnitosti 2 až 5 mikrometrů byl smíchán s kovovým práškovým wolframem o zrnitosti 20 až 63 mikrometrů v hmotnostním poměru 1 : 5. Tato prášková směs byla pomocí stlačeného nosného plynu dusíku s přetlakem 150 kPa přiváděna dvěma paralelními přívody do proudu plazmatu generovaného ve vodou stabilizovaném plazmatronu typu PAL 160 ve vzdálenosti 35 mm od ústí trysky. Ocelové podložky byly umístěny ve vzdálenosti 400 mm nad hladinu kapalného dusíku v otevřené Dewarově nádobě. Na ocelových podložkách byly získány ochranné povlaky tloušťky 1 až 2 mm. Podle rentgenostruktumí fázové analýzy byly tvořeny homogenní směsí cca 92 % hmotn. kovového wolframu a 8 % hmotn. karbidu diwolframu W2C. Mikrotvrdost získaných ochranných povlaků dosahovala hodnoty 16 GPa.
Příklad 3
Sferoidní zrna wolframu, získaná prostřikem práškového karbidu wolframu WC výchozí granulometrie 20 až 63 mikrometrů do kapalného dusíku, obsahovala 1 až 5 % hmotn. karbidu diwolframu W2C v závislosti na jejich velikosti. Takto získaná zrna s průměrnou velikostí pod 20 pm byla tvořena téměř čistým wolframem, neboť obsah zbytkové karbidové fáze byl na hranici meze detekce. Zrna velikosti 60 pm obsahovala 5 % hmotn. karbidu diwolframu W2C. Tento sféroidizováný práškový produkt byl ve stejném zařízení použit k provedení plazmového nástřiku na skleněnou podložku. Vzniklý ochranný povlak obsahoval vedle kovového wolframu jen minimální množství karbidu diwolframu W2C. Maximálně zjištěný obsah vázaného uhlíku v deponovaném povlaku byl 0,03 % hmotn., z čehož lze stechiometrickým výpočtem určit obsah karbidu diwolframu W2C 0,95 %. Průměrná hodnota mikrotvrdosti takto připraveného povlaku činila 9,23 GPa.
Příklady vynálezu nejsou vyčerpávající. Jsou možná i jiná další provedení v rozsahu myšlenky tohoto vynálezu.
Průmyslová využitelnost
Ochranný povlak sestává z kovového wolframu nebo směsi wolframu a karbidu W2C a je určen jako povlak na vysokolegováných ocelích, měděných slitinách, keramice a dalších substrátech.
Nový ochranný povlak na bázi wolframu je využitelný například pro teplotně vysoce namáhané stěny fúzních reaktorů typu ITER, vyvíjených jako perspektivní zdroje energie. V současné době probíhají výzkumné programy koordinované organizací EURATOM, předpokládající použití uvedených povlaků ve značném rozsahu a na rozměrných součástech [6, 7], Ochranný povlak na bázi wolframu obecně podstatným způsobem omezuje zátěž konstrukčních materiálů ve fúzním reaktoru. Zde jsou tyto materiály vystaveny vysokým tepelným tokům a dopadu nabitých i neutrálních částic.
Kromě toho může wolframový povlak podstatným způsobem zvyšovat odolnost ocelí, např. ve vodíkové atmosféře za vysokých teplot a zároveň snižovat propal uhlíku a legujících prvků v podložních ocelích při uvedených podmínkách.
Claims (6)
- PATENTOVÉ NÁROKY5 1. Ochranný povlak na bázi wolframu a karbidů wolframu, plazmově nebo termicky nanášený, určený zejména pro velkoplošné a tvarově komplikované nanášení na kovové i nekovové materiály, zvláště pak pro speciální žárovzdomé oceli, vyznačující se tím, že je tvořen wolframem a směsí karbidů wolframu W2C a WC v množství do 30 % hmotn. nebo wolframem s karbidem wolframu W2C v množství do 20 % hmotn.
- 2. Ochranný povlak podle nároku 1, vyznačující se tím, že má měrnou hmotnost 16 až 18,4 g/cm3, tvrdost 8 až 18 GPa aE-modul 230 až 370 GPa.
- 3. Způsob přípravy ochranného povlaku na bázi wolframu a karbidů wolframu, plazmově nebo termicky nanášený, určený zejména pro velkoplošné a tvarově komplikované nanášení na kovové i nekovové materiály, zvláště pak pro speciální žárovzdomé oceli, podle nároků 1 až 2, vyznačující se tím, že do plazmového hořáku, svýhodou hořáku s vodní stabilizací,20 se přivádí tlakovým plynným médiem kovový práškový wolfram současně s práškovým karbidem wolframu WC, a to kovový práškový wolfram W o granulometrii 0,02 až 0,125 mm a práškový karbid wolframu WC o granulometrii 0,005 až 0,09 mm.25
- 4. Způsob přípravy podle nároku 3, vyznačující se tím, že do plamene plazmového hořáku se přivádí nejméně jedním samostatným přívodem každá složka, práškový wolfram a práškový karbid wolframu WC, nebo jejich směs.
- 5. Způsob přípravy podle nároku 4 vyznačující se tím, že do plamene plazmového30 hořáku se přivádějí jednotlivé složky, práškový wolfram a karbid wolframu WC, nebo jejich směs, tlakovým plynným médiem, např. vzduchem, dusíkem, argonem, heliem, oxidem uhličitým, propan-butanem, zemním plynem nebo acetylenem.
- 6. Způsob přípravy podle nároku 5, vyznačující se tím, že do plamene plazmového35 hořáku se přivádí buď samostatně každá složka, tj. práškový wolfram a karbid wolframu WC, stejným plynným médiem nebo každá tato složka jiným plynným médiem, nebo kombinací několika vhodných plynných médií.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20050276A CZ303411B6 (cs) | 2005-04-29 | 2005-04-29 | Ochranný povlak na bázi wolframu a zpusob jeho prípravy |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20050276A CZ303411B6 (cs) | 2005-04-29 | 2005-04-29 | Ochranný povlak na bázi wolframu a zpusob jeho prípravy |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2005276A3 CZ2005276A3 (cs) | 2006-12-13 |
| CZ303411B6 true CZ303411B6 (cs) | 2012-09-05 |
Family
ID=37564458
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ20050276A CZ303411B6 (cs) | 2005-04-29 | 2005-04-29 | Ochranný povlak na bázi wolframu a zpusob jeho prípravy |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ303411B6 (cs) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB552388A (en) * | 1941-07-31 | 1943-04-06 | Henry Stafford Hatfield | An improved method of and means for coating the surface of solid bodies |
| GB742387A (en) * | 1955-03-28 | 1955-12-30 | Union Carbide & Carbon Corp | Method of applying a coating of a high melting point material utilizing detonation waves |
| GB1014383A (en) * | 1962-10-08 | 1965-12-22 | British Oxygen Co Ltd | Hard metal deposits |
| JPS5675571A (en) * | 1979-11-21 | 1981-06-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Evaporating source by resistance heating |
-
2005
- 2005-04-29 CZ CZ20050276A patent/CZ303411B6/cs not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB552388A (en) * | 1941-07-31 | 1943-04-06 | Henry Stafford Hatfield | An improved method of and means for coating the surface of solid bodies |
| GB742387A (en) * | 1955-03-28 | 1955-12-30 | Union Carbide & Carbon Corp | Method of applying a coating of a high melting point material utilizing detonation waves |
| GB1014383A (en) * | 1962-10-08 | 1965-12-22 | British Oxygen Co Ltd | Hard metal deposits |
| JPS5675571A (en) * | 1979-11-21 | 1981-06-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Evaporating source by resistance heating |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ2005276A3 (cs) | 2006-12-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Kamal et al. | Evaluation of cyclic hot corrosion behaviour of detonation gun sprayed Cr3C2–25% NiCr coatings on nickel-and iron-based superalloys | |
| Sidhu et al. | Mechanical and metallurgical properties of plasma sprayed and laser remelted Ni–20Cr and Stellite-6 coatings | |
| US5966585A (en) | Titanium carbide/tungsten boride coatings | |
| Jones et al. | Microstructure and abrasive wear behaviour of FeCr–TiC coatings deposited by HVOF spraying of SHS powders | |
| Ananthapadmanabhan et al. | Titanium carbide–iron composite coatings by reactive plasma spraying of ilmenite | |
| CN101798684A (zh) | 一种氮化钛增强铁基复合材料表面层及其加工方法 | |
| JPS5921267B2 (ja) | 金属基体の表面硬化方法 | |
| JP2009138231A (ja) | 黒色酸化イットリウム溶射皮膜の形成方法および黒色酸化イットリウム溶射皮膜被覆部材 | |
| Subrahmanyam et al. | Characterization of plasma-sprayed WC-Co coatings | |
| Ryu et al. | Tungsten carbide nanopowder by plasma-assisted chemical vapor synthesis from WCl6–CH4–H2 mixtures | |
| EP1077272A1 (en) | Titanium carbide/tungsten boride coatings | |
| Szajna et al. | The influence of laser remelting on microstructural changes and hardness level of flame-sprayed NiCrBSi coatings with tungsten carbide addition | |
| Guo et al. | Oxyacetylene torch ablation resistance of Co-modified WC coating deposited on C/C composites by supersonic atmosphere plasma spraying | |
| JPH05507768A (ja) | 表面被膜の形成方法 | |
| Fadavi et al. | Study on high-temperature oxidation behaviors of plasma-sprayed TiB 2-Co composite coatings | |
| JPS6140723B2 (cs) | ||
| CN107287552A (zh) | 硼化铬基涂层的制备方法 | |
| Dallaire et al. | The influence of composition and process parameters on the microstructure of TiC-Fe multiphase and multilayer coatings | |
| CZ303411B6 (cs) | Ochranný povlak na bázi wolframu a zpusob jeho prípravy | |
| Tekmen et al. | In-situ TiB2 and Al2O3 formation by DC plasma spraying | |
| Fan et al. | Iron aluminide coatings by an in-situ reaction process | |
| Steffens et al. | Thermal spraying | |
| JPH04276059A (ja) | 溶射皮膜の改質方法 | |
| Guo et al. | Ablation performance of supersonic atmosphere plasma sprayed tungsten coating under oxyacetylene torch and plasma torch | |
| Zhu et al. | In-situ synthesis and microstructure of TiC–Fe36Ni composite coatings by reactive detonation-gun spraying |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20160429 |