RU2082823C1 - Способ получения покрытий - Google Patents
Способ получения покрытий Download PDFInfo
- Publication number
- RU2082823C1 RU2082823C1 SU914946269A SU4946269A RU2082823C1 RU 2082823 C1 RU2082823 C1 RU 2082823C1 SU 914946269 A SU914946269 A SU 914946269A SU 4946269 A SU4946269 A SU 4946269A RU 2082823 C1 RU2082823 C1 RU 2082823C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- particles
- substrate
- coatings
- gas
- coating
- Prior art date
Links
Landscapes
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
Abstract
Использование: изобретение относится к способам формирования поверхностных слоев покровного типа, позволяющих изменить физико-химические и технологические свойства поверхности основного материала. Сущность изобретения: способ получения покрытия заключается в том, что частицы материала покрытия механически смешивают, разгоняют газовым потоком или воздухом с температурой 300≅T≅600 K до скоростей, характеризуемых числом маха I≅ M≅2 и осаждают их на подложку. 1 ил.
Description
Изобретение относится к способам формирования поверхностных слоев покровного типа, позволяющих изменить физико-химические и технологические свойства как поверхности основного материала (подложки), так и получить новый материал с новыми физико-химическими свойствами.
Известен способ получения покрытий, заключающийся в ускорении частиц материала покрытия в неподогреваемом газовом потоке до определенной скорости и соудаление их с подложной (авт. св. N 1618778, кл. C 23 C 4/00, 1991).
Недостатком известного способа является невозможность получения композиционных покрытий и материалов, так как предлагаемые в способе режимы не обеспечивают возможность протекания аномально экзотермических химических реакций.
Целью изобретения является получение композиционных покрытий и материалов.
Указанная цель достигается тем, что в способе получения покрытий, заключающемся в ускорении частиц материала покрытия и нанесении его на изделие газовым потоком, перед ускорением производят механическое смешивание частиц материала, в последующем составляющего композит, а ускорение ведут подогретым газовым потоком с температурой 300≅T≅600 K и скоростью, определяемой числом Маха 1≅M ≅2.
На чертеже представлена блок-схема установки для газодинамического напыления.
В установку входят устройство для подачи частиц 1, камера смешения 2 с сопловым блоком, подводящие трубопроводы с арматурой 3, аппаратура регулирования и контроля 4, подложка 5, на которую производят напыление.
Способ осуществляется следующим образом.
Порошки различных материалов, подобранных в определенном сочетании между собой (по химическому составу, массовым долям и т.д.) механически смешивают в камере смешения. Затем засыпают в питатель и по мере достижения газом носителем необходимых скоростей и температур транспортируют порошковую смесь в сопловой блок, где происходит ускорение этой смеси газом-носителем. При этом формируется покрытие за счет высокого уровня кинетической энергии частиц сообщаемой им газовой струей, в то время как температура газового потока значительно меньше температуры их плавления (не превышает 600 К), то есть исключены физико-химические и фазовые превращения в потоке газа-носителя. Высокоскоростное соударение частиц с подложкой приводит к взаимной пластической деформации, активации, физическому контакту за счет высокого локального давления в пятне контакта. При этом при скоростях соударения частиц с подложкой M < I покрытие не формируется, а реализуется только процесс эрозии подложки. При скоростях I M ≅2 в результате ударно-волновых нагрузок, которые накладываются на материалы частиц и подложки и диссипации кинетической энергии частиц, переходящей в тепловую с локализацией температурного пика в пятне контакта, происходят физико-химические и фазовые превращения частиц как в переходной зоне на границе покрытие-подложка, так и в объеме покрытия, происходит изменение кристаллической решетки исходных материалов и образование новых (Шорморов М.Х. Харламов Ю.А. Физико-химические основы детонационно-газового напыления покрытий, М. Наука, 1978, с. 78).
Пример 1. Латуни.
Смесь порошков меди и цинка с дисперсностью 5.30 мкм в соотношении 40% и 60% загружают в устройство для подачи частиц, где их смешивают подачей сжатого воздуха. Смесь подают на вход камеры смешения, где производят ее смешение с основным газовым потоком, температура которого 300 К. Далее разгоняют в сопловом блоке до скорости M 1,1 и производят напыление на подложку из алюминия. В результате получено композиционное покрытие типа латуни, в котором присутствуют α, β, γ, ε-фазы. Значение микротвердости Hμ=420 МПа.
Пример 2. Интерметаллиды.
Пример 2. Интерметаллиды.
Смесь порошков: кобальт и алюминий в соотношении 89,2% и 10,8%
Подогрев газа до Т 523 К.
Подогрев газа до Т 523 К.
Скорость разгона частиц M 1,63.
Подложка алюминий.
Дисперсность частиц 5.30 мкм.
Получено композиционное покрытие в составе которого CoAl, Co3Al.
Значение микротвердости Hμ=1750 МПа..
Пример 3. Интерметаллиды.
Смесь порошков: никель и алюминий в соотношении 89,2% и 10,8%
Подогрев газа до T 473 K.
Подогрев газа до T 473 K.
Скорость разгона частиц M 1,5.
Подложка медь.
Дисперсность частиц 5.30 мкм.
Получено композиционное покрытие, в составе которого NiAl, Ni3Al
Значение микротвердости Hμ=1600 МПа..
Значение микротвердости Hμ=1600 МПа..
Пример 4. Карбиды и бориды.
B4C + 3Ti 2TiB2 + Til
Соотношение весов взято по молекулярной массе 1:3.
Соотношение весов взято по молекулярной массе 1:3.
Подогрев газа до T 600 K.
Скорость разгона частиц M 2.
Подложка керамика (может быть сталь).
Получен композиционный материал, в составе которого 2TiB2, TiC (см. реакцию).
Пример 5. Карбиды и силициды.
3SiC + 8Ti Ti5Si3 + 3TiC
Соотношение весов взято по молекулярной массе 3:8.
Соотношение весов взято по молекулярной массе 3:8.
Подогрев газа до T 600 K.
Скорость разгона частиц M 2.
Подложка керамика (может быть сталь).
Получен композиционный материал в составе которого Ti5Si3, 3TiC (см. реакцию).
Предлагаемый способ получения композиционных покрытий и материалов позволяет исключить процессы химического взаимодействия частиц с газом-носителем, что дает возможность использовать в качестве газа-носителя воздух. Покрытия, полученные предлагаемым способом, обладают повышенными когезионными и адгезионными свойствами, так как они формируются в результате химической реакции, протекающей прямо при реализации технологического процесса напыления. Процесс синтеза интерметаллического соединения заканчивается сверхбыстрым охлаждение расплава (расплав обуславливается химической реакцией), что приводит к фиксации ядер аномально высокой твердости в материале покрытия (Плюмер Р. Обработка порошкообразных материалов взрывом, М. Мир, 1990, с. 81).
Claims (1)
- Способ получения покрытий, включающий ускорение частиц материала покрытия и нанесение его на изделие газовым потоком, отличающийся тем, что, с целью получения композиционных покрытий, перед ускорением производят механическое смешивание частиц материалов, в последующем составляющих композит, а ускорение ведут подогретым газовым потоком с температурой 300 ≅ Т ≅ 600К и скоростью, определяемой числом Маха 1 ≅ М ≅ 2.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU914946269A RU2082823C1 (ru) | 1991-06-17 | 1991-06-17 | Способ получения покрытий |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU914946269A RU2082823C1 (ru) | 1991-06-17 | 1991-06-17 | Способ получения покрытий |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2082823C1 true RU2082823C1 (ru) | 1997-06-27 |
Family
ID=21579699
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU914946269A RU2082823C1 (ru) | 1991-06-17 | 1991-06-17 | Способ получения покрытий |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2082823C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2000028110A1 (fr) * | 1998-11-05 | 2000-05-18 | Jury Veniaminovich Dikun | Procede de production d'un revetement se composant de materiaux en poudre et dispositif de mise en oeuvre de ce procede |
EP0951583A4 (en) * | 1996-11-18 | 2001-05-30 | O O O Obninsky Ts Poroshkovogo | DEVICE FOR GAS DYNAMIC COATING |
WO2002052064A1 (fr) * | 2000-08-25 | 2002-07-04 | Obschestvo S Ogranichennoi Otvetstvenoctiju Obninsky Tsentr Poroshkovogo Napyleniya | Procede de formation de revetements |
-
1991
- 1991-06-17 RU SU914946269A patent/RU2082823C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР N 1618778, кл. C 23 C 4/00, 1986. * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0951583A4 (en) * | 1996-11-18 | 2001-05-30 | O O O Obninsky Ts Poroshkovogo | DEVICE FOR GAS DYNAMIC COATING |
WO2000028110A1 (fr) * | 1998-11-05 | 2000-05-18 | Jury Veniaminovich Dikun | Procede de production d'un revetement se composant de materiaux en poudre et dispositif de mise en oeuvre de ce procede |
WO2002052064A1 (fr) * | 2000-08-25 | 2002-07-04 | Obschestvo S Ogranichennoi Otvetstvenoctiju Obninsky Tsentr Poroshkovogo Napyleniya | Procede de formation de revetements |
US6756073B2 (en) | 2000-08-25 | 2004-06-29 | Obschestvo S Ogranichennoi Otvetstvennoctiju Obninsky Tsentr Poroshkovogo Napyleniya | Method for applying sealing coating with low gas permeability |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0484533B1 (en) | Method and device for coating | |
WO2001000331B1 (en) | Kinetic spray coating method and apparatus | |
US5445324A (en) | Pressurized feed-injection spray-forming apparatus | |
Maev et al. | Air gas dynamic spraying of powder mixtures: theory and application | |
EP1705266B1 (en) | Applying bond coat to engine components using cold spray | |
EP1942209B1 (en) | Cold sprayed metal matrix composites | |
WO2005061116A1 (en) | Cold spray apparatus having powder preheating device | |
KR20060063639A (ko) | 진공 콜드 스프레이 방법 | |
JPH0627329B2 (ja) | 導電および誘電性固体薄膜のガスジェット付着方法および装置とそれによって製造される生産物 | |
Alkhimov et al. | Gas-dynamic spraying. An experimental study of the spraying process | |
US20060275542A1 (en) | Deposition of uniform layer of desired material | |
WO2000032836A1 (en) | Method of producing nanocomposite coatings | |
RU2038411C1 (ru) | Способ получения покрытия | |
KR20080018918A (ko) | 금속 구성요소 표면 코팅 방법 | |
RU2082823C1 (ru) | Способ получения покрытий | |
Rakhadilov et al. | The effect of detonation spraying on the phase composition and hardness of Al 2 O 3 coatings | |
Behera et al. | Dependence of adhesion strength of plasma spray on coating surface properties | |
Deevi et al. | Application of reaction synthesis principles to thermal spray coatings | |
KR20060059997A (ko) | 표면 코팅 또는 개질을 위한 방법 및 장치 | |
US6749900B2 (en) | Method and apparatus for low-pressure pulsed coating | |
JPH04228501A (ja) | 熱噴霧粉末 | |
RU2181788C1 (ru) | Способ получения композиционных материалов и покрытий из порошков и устройство для его осуществления | |
Zhitomirsky et al. | WC–Co coatings deposited by the electro-thermal chemical spray method | |
CN111763938A (zh) | 高硬度材料涂层结构及其制备方法 | |
Sobiecki et al. | Properties of alumina coatings produced by gas-detonation method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
NF4A | Reinstatement of patent | ||
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060618 |