RU2021390C1

RU2021390C1 - Process of producing multi-component coatings

Info

Publication number: RU2021390C1
Authority: RU
Inventors: Е.Ф. Гриц; В.И. Ахматов
Original assignee: Центральный институт повышения квалификации кадров авиационной промышленности
Priority date: 1989-12-28
Filing date: 1989-12-28
Publication date: 1994-10-15

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: part of the coating components is applied by means of gas-heat deposition. In this case, accessible porosity is formed in the coating. The remaining components are introduced into the pores, for example, in the form of suspension. The remaining components can be introduced into both the entire coating and into the separate elements of it. Fusing of the coating is the final operation. EFFECT: high-quality coating. 2 cl

Description

Изобретение относится к области нанесения покрытий и может быть использовано в машиностроении. The invention relates to the field of coating and can be used in mechanical engineering.

Известен способ нанесения покрытий, включающий их последующее оплавление. Недостатком известного способа является ограниченность ассортимента покрытий. A known method of coating, including subsequent melting. The disadvantage of this method is the limited range of coatings.

Прототипом изобретения является способ нанесения покрытий на основе самофлюсующихся сплавов с добавками тугоплавких соединений. Недостатком прототипа также является ограниченность ассортимента, обусловленная возможностью применения для напыления только специальных материалов. The prototype of the invention is a coating method based on self-fluxing alloys with the addition of refractory compounds. The disadvantage of the prototype is also the limited range, due to the possibility of using for spraying only special materials.

Цель изобретения - расширение ассортимента покрытий. The purpose of the invention is the expansion of the range of coatings.

Поставленная цель достигается тем, что в способе получения многокомпонентных покрытий на основе самофлюсующихся сплавов, часть компонентов наносят напылением, при этом по крайней мере в отдельных элементах покрытия формируют открытую пористость, а остальные компоненты вводят в поры перед оплавлением. This goal is achieved by the fact that in the method of producing multicomponent coatings based on self-fluxing alloys, part of the components is applied by spraying, while at least in individual coating elements open porosity is formed, and the remaining components are introduced into the pores before melting.

Такой вариант реализации процесса позволяет получать покрытия с более широким спектром составов, используя не только материалы специально предназначенные для напыления или даже материалы, напыление которых затруднительно. This embodiment of the process allows to obtain coatings with a wider range of compositions, using not only materials specifically designed for spraying or even materials whose spraying is difficult.

Изобретение осуществляют следующим образом. The invention is as follows.

Обрабатываемые детали готовят под напыление обычными методами. На подготовленную поверхность каким-либо газотермическим методом наносят часть компонентов покрытия. При этом используют такой процесс напыления, чтобы обеспечить необходимый уровень и морфологию открытой пористости. Необходимый уровень пористости обеспечивают или по всей поверхности покрытия, или в его отдельных элементах. Затем проводят заполнение пор остальными компонентами покрытия. При необходимости отдельные компоненты вводят в поры последовательно. В многих случаях остальные компоненты целесообразно вводить в поры в виде суспензии в подходящей жидкости, а именно в воде, в водных растворах, в растворах флюса, в подходящей металлоорганике. В одних случаях целесообразно вводить компоненты в виде подходящего термически разлагаемого соединения. Для интенсификации процесса ввода компонентов возможно применение наложения колебаний в широком диапазоне частот, электрического и магнитных полей. Machined parts are prepared by spraying using conventional methods. Part of the coating components is applied to the prepared surface by some gas-thermal method. In this case, a spraying process is used to provide the necessary level and morphology of open porosity. The necessary level of porosity is provided either over the entire surface of the coating, or in its individual elements. Then, pores are filled with the remaining components of the coating. If necessary, the individual components are introduced into the pores sequentially. In many cases, it is advisable to introduce the remaining components into the pores in the form of a suspension in a suitable liquid, namely in water, in aqueous solutions, in flux solutions, in a suitable organometallic. In some cases, it is advisable to introduce the components in the form of a suitable thermally degradable compound. To intensify the process of input components, it is possible to use the imposition of oscillations in a wide range of frequencies, electric and magnetic fields.

Окончательными операциям является оплавление покрытий и, в случае необходимости, его механическая обработка. The final operations are the melting of the coatings and, if necessary, its machining.

П р и м е р 1. На стальную подложку в форме пластины напыляют покрытие из никелевого сплава толщиной около 1,5 мм и пористостью 20%. После напыления подложку обрабатывают в спиртовой суспензии карбида вольфрама (размер частиц несколько микрон) с наложением механических колебаний. При обработке пластинка находится на дне сосуда. После обработки производят оплавление покрытия. Получают покрытие из самофлюсующего сплава с включениями карбида вольфрама. Получить такое же покрытие совместным напылением не удается, так как карбид мелкой фракции затрудняет проведение процесса и практически полностью теряется в процессе напыления. PRI me R 1. On a steel substrate in the form of a plate sprayed coating of Nickel alloy with a thickness of about 1.5 mm and a porosity of 20%. After spraying, the substrate is treated in an alcohol suspension of tungsten carbide (particle size several microns) with the application of mechanical vibrations. During processing, the plate is at the bottom of the vessel. After processing, the coating is fused. A self-fluxing alloy coating with tungsten carbide inclusions is obtained. It is not possible to obtain the same coating by co-spraying, since the fine fraction carbide complicates the process and is almost completely lost in the spraying process.

П р и м е р 2. Электродуговым методом напыляют покрытие толщиной 2 мм из псевдосплава железо-алюминий при содержании алюминия 60%. На покрытие наносят полоски лака шириной 2 мм, деля покрытие на квадратики со стороной 5 мм. После этого производят выщелачивание алюминия, удаление лака, заполнение пор карбидом бора, покрывают покрытие слоем флюса и производят оплавление. В результате получают островковое покрытие, содержащее 35% карбида бора. "Островки" разделены мягкими прослойками с содержанием карбида несколько процентов. Аналогичное сплошное покрытие растрескивается при охлаждении. PRI me R 2. Electric arc method sprayed coating with a thickness of 2 mm from a pseudo-alloy iron-aluminum with an aluminum content of 60%. Strips of varnish are applied on the coating with a width of 2 mm, dividing the coating into squares with a side of 5 mm. After this, the aluminum is leached, the varnish is removed, the pores are filled with boron carbide, the coating is coated with a flux layer and reflowed. The result is an islet coating containing 35% boron carbide. The “islands” are separated by soft layers with a carbide content of several percent. A similar continuous coating cracks upon cooling.

П р и м е р 3. То же, что в примере 2, только в поры вводят порошок кремния. В результате получают островковое силицидное покрытие, характеризуемое высокими износо- и коррозионной стойкостью. PRI me R 3. The same as in example 2, only in the pores injected silicon powder. The result is an islet silicide coating characterized by high wear and corrosion resistance.

П р и м е р 4. Формируют железное покрытие с пористостью 60% и экранируют примерно 50% поверхности полоской лака, расположенной по винтовой линии. Проводят обработку в суспензии, содержащей порошок кремния, удаляют лак и проводят обработку в суспензии, содержащей порошок фосфористой меди. После оплавления получают покрытие, состоящее из чередующихся твердых (силицид железа) и мягких (медный псевдосплав) полос, обладающее повышенными триботехническими свойствами. PRI me R 4. Form an iron coating with a porosity of 60% and shield about 50% of the surface of the strip of varnish located along the helix. The treatment is carried out in a suspension containing silicon powder, the varnish is removed and the treatment is carried out in a suspension containing phosphorous copper powder. After melting, a coating is obtained consisting of alternating hard (iron silicide) and soft (copper pseudo-alloy) strips with enhanced tribological properties.

П р и м е р 5. Напыляют электродуговым методом покрытие из нихрома. Производят обкатку покрытия шариком по винтовой линии при вращении детали и поступательном двойном движении шарика. При этом обеспечивают соотношении обкатанных и необкатанных участков 1:3. Таким образом, поверхность покрытия оказывается разделенной на криволинейные ромбы. При последующей обработке в суспензии бора порошок заполняет практически только поры необкатанных участков, и при последующей термообработке при 1100^оС оплавляются только эти участки. В результате получают частично оплавленное островковое покрытие.PRI me R 5. Spray by electric arc coating of nichrome. Roll-in of the coating is carried out by the ball along a helix during rotation of the part and translational double movement of the ball. At the same time, the ratio of the rolled-in and non-rolled sections is 1: 3. Thus, the surface of the coating is divided into curved rhombuses. In the subsequent processing of the suspension of boron powder fills almost only pores neobkatannyh portions, and subsequent heat treatment at 1,100 ^{° C} melted only these portions. The result is a partially fused islet coating.

Таким образом, изобретение позволяет существенно расширить ассортимент покрытий, что позволяет рекомендовать его использование в различных отраслях машиностроения. Thus, the invention allows to significantly expand the range of coatings, which allows us to recommend its use in various industries.

Claims

1. METHOD FOR PRODUCING MULTI-COMPONENT COATINGS based on self-fluxing alloys, including spraying the coating and melting it, characterized in that, in order to expand the range of coatings, part of the coating components is sprayed, then at least in individual coating elements form a different amount of open porosity, and the remaining components are introduced into the pores before melting.

2. The method according to claim 1, characterized in that the remaining coating components are introduced into the pores in the form of a suspension.

3. The method according to claim 1, characterized in that the remaining coating components are introduced into the pores sequentially.