RU2085613C1 - Композиционный порошок для газотермических покрытий - Google Patents
Композиционный порошок для газотермических покрытий Download PDFInfo
- Publication number
- RU2085613C1 RU2085613C1 RU94015523A RU94015523A RU2085613C1 RU 2085613 C1 RU2085613 C1 RU 2085613C1 RU 94015523 A RU94015523 A RU 94015523A RU 94015523 A RU94015523 A RU 94015523A RU 2085613 C1 RU2085613 C1 RU 2085613C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- powder
- cobalt
- composite powder
- refractory
- coating
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
Abstract
Композиционный порошок содержит стеллит и 20-50% тугоплавкой добавки на основе кобальта, содержащей в мас.%, 15-44 диборита титана - хрома, 29-58 кабида хрома. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.
Description
Изобретение относится к порошковой металлургии и может быть использовано при нанесении покрытий на детали, эксплуатируемые при одновременном воздействии ударных нагрузок, износа и повышенных температур.
Известен порошок для плазменного нанесения жаростойких покрытий, содержащий никель-хромовую основу и тугоплавкую добавку в виде Al2O3 в количестве 0-30 мас. [1] Покрытие наносится без последующего оплавления, так как в состав материала основы не входят бор и кремний, обеспечивающие самофлюсование покрытия. В связи с этим невозможно достичь высокой адгезии напыленных слоев, а следовательно, использовать покрытие при ударном нагружении.
Известен порошковый материал для нанесения покрытий стеллит - самофлюсующийся сплав на основе никеля или кобальта, содержащий хром, бор, кремний, углерод, вольфрам [2] Поскольку у бора и кремния сродство к кислороду больше, чем у других металлов, входящих в эти сплавы, при нагревании покрытия происходит их оплавление. Оксиды бора и кремния образуют шлаки, которые всплывают на поверхность. Такая обработка позволяет удалить поры и увеличить прочность сцепления покрытия с основой.
Однако работоспособность таких покрытий ограничена температурой 850oC, и они недостаточно износостойки.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является состав на основе стеллита, содержащий тугоплавкую добавку в виде Al2O3 и AlCr2 при следующем соотношении компонентов, мас. тугоплавкая добавка 25-50, стеллит остальное, при этом составе тугоплавкой добавки следующий, мас. Al2O3 34 55, AlCr2 45 66 [3]
Состав порошка обеспечивает получение плазменных покрытий, характеризующихся высокими эксплуатационными свойствами. Однако этот материал обладает недостаточными износостойкостью, жаростойкостью и твердостью при высоких температурах.
Состав порошка обеспечивает получение плазменных покрытий, характеризующихся высокими эксплуатационными свойствами. Однако этот материал обладает недостаточными износостойкостью, жаростойкостью и твердостью при высоких температурах.
Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является создание композиционного порошка для газотермических покрытий, состав которого позволяет получить износо- жаростойкие покрытия, способные сохранять твердость при высоких температурах.
Поставленная задача достигается тем, что композиционный порошок для газотермических покрытий на основе стеллита, включающий 20 50% тугоплавкой добавки согласно изобретению в качестве тугоплавкой добавки содержит диборид титана, кабрид хрома и кобальт при следующем соотношении компонентов, мас.
Диборид титана-хрома 15-44
Карбид хрома 29 58
Кобальт Остальное
при этом кобальт в тугоплавкой добавке содержится в виде плакирующего слоя.
Карбид хрома 29 58
Кобальт Остальное
при этом кобальт в тугоплавкой добавке содержится в виде плакирующего слоя.
Диборид титана-хрома (TiCrB2) и карбид хрома (Cr3C2), входящие в состав тугоплавкой добавки, образуют тугоплавкое ядро, а кобальт, присутствующий в виде плакирующего слоя, защищает ядро от внешних воздействий среды, например, от растворения и взаимодействия с газовым потоком при нанесения покрытия. Таким образом, образующаяся новая совокупность компонентов в заявляемом порошке обеспечивает его высокие физико-механические свойства.
В ходе исследований были установлены пределы входящих в состав порошка компонентов. Запредельные изменения содержания компонентов (уменьшение TiCrB2 и увеличение Cr3C2) приводит к резкому снижению твердости, а следовательно, износостойкости. Запредельные изменения содержания компонентов в противоположном направлении сопровождаются увеличением пористости вследствии недостаточной смачиваемости механической составляющей материала ядра и, следовательно, плохим закреплением композиционных частиц в покрытии, что из-за выкрашивания твердых зерен является главной причиной снижения износостойкости.
Оптимальное соотношение тугоплавких компонентов составляет 24 49 (соответственно TiCrB2 и Cr3C2), остальное кобальт.
Следующим отличительным признаком предлагаемого технического решения является то, что тугоплавкая добавка содержит кобальт в виде плакирующего слоя. Создание плакирующего металлического слоя обеспечивает максимальную защиту тугоплавкого ядра, что позволяет повысить твердость наносимого этим порошком покрытия при высоких температурах.
Пример осуществления изобретения
Порошок тугоплавкой добавки получали на установке УПСП 1, оснащенной секционированным плазмотроном. Частицы порошков TiCrB2 и Cr3C2 дисперсностью 5-40 мкм подавали под срез сопла плазмотрона в механической смеси с порошком кобальта дисперсностью менее 5 мкм. Плакирование осуществляли в струе низкотемпературной аргоновой плазмы. Затем тугоплавкий плакированный порошок смешивали с порошком стеллита марки ПГ 10К 01 в смесителе типа "пьяная бочка". Полученный композиционный порошок напыляли на образец плазменным методом на установке ВБ-15 газовоздушным плазмотроном.
Порошок тугоплавкой добавки получали на установке УПСП 1, оснащенной секционированным плазмотроном. Частицы порошков TiCrB2 и Cr3C2 дисперсностью 5-40 мкм подавали под срез сопла плазмотрона в механической смеси с порошком кобальта дисперсностью менее 5 мкм. Плакирование осуществляли в струе низкотемпературной аргоновой плазмы. Затем тугоплавкий плакированный порошок смешивали с порошком стеллита марки ПГ 10К 01 в смесителе типа "пьяная бочка". Полученный композиционный порошок напыляли на образец плазменным методом на установке ВБ-15 газовоздушным плазмотроном.
Полученные покрытия оплавляли газо-кислородным пламенем и проводили их испытания.
Испытание покрытия на износостойкость проводили по стандартной методике на машине ХЧ-Б. В качестве эталона использовали Ст.50, закаленную до твердости 52-54 HRC.
Термографический анализ покрытия проводили на дериватографе Q 1500 Д. Нагрев образца проводили до 1200oC на воздухе с интервалом 100oC.
Измерение высокотемпературной твердости покрытия осуществляли на микроскопе "Ала-Тоо".
В таблице представлены результаты испытаний порошка для газотермических покрытий с предлагаемой тугоплавкой добавкой и физико- механические свойства получаемых покрытий.
Результаты испытаний показывают, что композиционный порошок для газотермических покрытий, включающий новую предлагаемую тугоплавкую добавку, по сравнению с порошком известного состава обеспечивает повышение износостойкости в 2,9 раза, жаростойкости в 2,5 раза, высокотемпературной твердости в 2,3 раза.
Литература
1. Известия ВУЗов, Черная металлургия, 1988. N 5 с.152-153.
1. Известия ВУЗов, Черная металлургия, 1988. N 5 с.152-153.
Hogans Metal Spray Powders, Sweden H.M. 1980, p.51.
Патент РФ N 2016914, С 23 С 4/04, 1994.
Claims (1)
1. Композиционный порошок для газотермических покрытий на основе стеллита, содержащий 20 50 мас. тугоплавкой добавки, отличающийся тем, что в качестве тугоплавкой добавки он содержит диборид титана-хрома, карбид хрома и кобальт при следующем соотношении компонентов в тугоплавкой добавке, мас.
Диборид титана-хрома 15 44
Карбид хрома 29 58
Кобальт Остальное
2. Порошок по п. 1, отличающийся тем, что он содержит кобальт в виде плакирующего слоя.
Карбид хрома 29 58
Кобальт Остальное
2. Порошок по п. 1, отличающийся тем, что он содержит кобальт в виде плакирующего слоя.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU94015523A RU2085613C1 (ru) | 1994-04-27 | 1994-04-27 | Композиционный порошок для газотермических покрытий |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU94015523A RU2085613C1 (ru) | 1994-04-27 | 1994-04-27 | Композиционный порошок для газотермических покрытий |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU94015523A RU94015523A (ru) | 1996-02-20 |
| RU2085613C1 true RU2085613C1 (ru) | 1997-07-27 |
Family
ID=20155316
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU94015523A RU2085613C1 (ru) | 1994-04-27 | 1994-04-27 | Композиционный порошок для газотермических покрытий |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2085613C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2578872C1 (ru) * | 2014-11-24 | 2016-03-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Институт химии твердого тела Уральского Отделения РАН" | Способ нанесения износостойкого покрытия |
-
1994
- 1994-04-27 RU RU94015523A patent/RU2085613C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Известия вузов. Черная металлургия. - 1988, N 5, с.152, 153. 2. Патент РФ N 2016914, кл. C 23 C 1994, 1994. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2578872C1 (ru) * | 2014-11-24 | 2016-03-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Институт химии твердого тела Уральского Отделения РАН" | Способ нанесения износостойкого покрытия |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3655425A (en) | Ceramic clad flame spray powder | |
| Sidhu et al. | Mechanical and metallurgical properties of plasma sprayed and laser remelted Ni–20Cr and Stellite-6 coatings | |
| US4027367A (en) | Spray bonding of nickel aluminum and nickel titanium alloys | |
| Kim et al. | Assessment of wear performance of flame sprayed and fused Ni-based coatings | |
| de Villiers Lovelock | Powder/processing/structure relationships in WC-Co thermal spray coatings: a review of the published literature | |
| TWI661058B (zh) | 新穎粉末 | |
| EP0960954B2 (en) | Powder of chromium carbide and nickel chromium | |
| KR900002491B1 (ko) | 내마모성 피복조성물 및 그 제조방법 | |
| US5966585A (en) | Titanium carbide/tungsten boride coatings | |
| Cerri et al. | Laser deposition of carbide-reinforced coatings | |
| KR100250363B1 (ko) | 블레이드 표면에 내마모성층을 도포하는 방법 | |
| Agarwal et al. | Synthesis of boride coating on steel using high energy density processes: comparative study of evolution of microstructure | |
| KR20020062855A (ko) | 분무용 분말 및 그의 제조 방법 | |
| EP0163020B1 (en) | Aluminium and cobalt coated thermal spray powder | |
| EP1077272A1 (en) | Titanium carbide/tungsten boride coatings | |
| Singh et al. | Effect of argon flow rate and standoff distance on the microstructure and wear behaviour of WC-CoCr TIG cladding | |
| Golyshev et al. | Comparative Investigation of Nickel-Based Metal-Ceramic Structures with Ceramic Particles of Tungsten and Boron Carbides Made by the Selective Laser Melting Method | |
| JP2005126795A (ja) | アモルファス皮膜の形成方法 | |
| US5312653A (en) | Niobium carbide alloy coating process for improving the erosion resistance of a metal surface | |
| RU2085613C1 (ru) | Композиционный порошок для газотермических покрытий | |
| KR960008146B1 (ko) | 내화성, 내열충격성 산화물 코팅을 형성하는 분말공급 조성물과 방법, 및 그 코팅이 피복된 물품 | |
| Chawla et al. | High‐temperature corrosion behavior of some post‐plasma‐spraying‐gas‐nitrided metallic coatings on a Fe‐based superalloy | |
| Techel et al. | Production of hard metal-like wear protection coatings by CO 2 laser cladding | |
| US4230749A (en) | Flame spray powder mix | |
| Nicoll | Self-fluxing coatings for stationary gas turbines |