RU2293798C2 - Coating of metallic powder applying method - Google Patents
Coating of metallic powder applying method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2293798C2 RU2293798C2 RU2005108102/02A RU2005108102A RU2293798C2 RU 2293798 C2 RU2293798 C2 RU 2293798C2 RU 2005108102/02 A RU2005108102/02 A RU 2005108102/02A RU 2005108102 A RU2005108102 A RU 2005108102A RU 2293798 C2 RU2293798 C2 RU 2293798C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- powder material
- sintering
- powder
- temperature
- free surface
- Prior art date
Links
Landscapes
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам нанесения покрытий из порошков на поверхности деталей.The invention relates to powder metallurgy, in particular to methods for coating powders on the surface of parts.
Известен способ нанесения покрытий из порошковых материалов на поверхность деталей, включающий нанесение "сырого" порошка, смешанного с флюсом, на поверхность детали, нагрев детали и изотермическую выдержку (Ярошевич В.К., Белоцерковский Н.А. "Антифрикционные покрытия из металлических порошков. - Минск: Наука и техника, 1981, 55-60 с.).A known method of applying coatings of powder materials on the surface of parts, including applying a "raw" powder, mixed with flux, to the surface of the part, heating the part and isothermal exposure (Yaroshevich V.K., Belotserkovsky N.A. "Antifriction coatings from metal powders. - Minsk: Science and Technology, 1981, 55-60 p.).
Однако данный способ не обеспечивает надежного сцепления порошкового слоя с поверхностью детали.However, this method does not provide reliable adhesion of the powder layer to the surface of the part.
В качестве ближайшего аналога выбран способ нанесения покрытий из металлических порошков, включающий нанесение порошка, начальный нагрев до момента достижения на стыке поверхности детали с порошковым материалом температуры плавления, прекращение нагрева и повторное его возобновление при снижении температуры спекания порошка, при которой осуществляют изотермическую выдержку (патент РФ №2164966, кл. С 23 С 24/10, заявлен 29.06.1999, опубликован 10.04.2001 Бюл. №10).As the closest analogue, a method of coating from metal powders was selected, including applying a powder, initial heating until the melting point at the junction of the surface of the part with the powder material reached, the cessation of heating and its repeated resumption with a decrease in the sintering temperature of the powder at which isothermal exposure is carried out (patent RF №2164966, class С 23 С 24/10, declared on June 29, 1999, published on April 10, 2001 Bull. No. 10).
Существенным недостатком данного способа является недостаточно высокое качество порошкового слоя по толщине покрытия и особенно на его поверхности. Из-за градиента температуры на стыке и на сводной поверхности порошка температура спекания на поверхности часто бывает недостаточной для образования прочного каркаса покрытия, особенно при большой толщине порошкового слоя. Кроме этого, снижение температуры от температуры плавления до температуры спекания происходит довольно быстро, особенно при искусственном охлаждении свободной поверхности детали, что усложняет контроль и может явиться причиной брака.A significant disadvantage of this method is the insufficiently high quality of the powder layer by coating thickness and especially on its surface. Due to the temperature gradient at the junction and on the composite surface of the powder, the sintering temperature on the surface is often insufficient to form a strong coating frame, especially with a large thickness of the powder layer. In addition, the temperature decreases from the melting point to sintering temperature rather quickly, especially when the free surface of the part is artificially cooled, which complicates the control and can be the cause of marriage.
Технической задачей, на решение которой направлено заявленное техническое решение, является повышение качества покрытия и упрощение технологии его получения.The technical problem to which the claimed technical solution is directed is to improve the quality of the coating and simplify the technology for its production.
Указанная техническая задача решается тем, что в способе нанесения покрытий из металлических порошков, включающем нанесение порошкового материала на поверхность детали, ее нагрев до момента достижения на стыке поверхности детали с порошковым материалом до температуры плавления последнего, спекание порошкового материала, в отличие от прототипа, при достижении температуры плавления порошкового материала на стыке с поверхностью детали осуществляют изотермическую выдержку, а спекание производят при достижении свободной поверхностью порошкового материала температуры спекания и поддержания ее при изотермической выдержке постоянной путем принудительного охлаждения свободной поверхности порошкового материала. Охлаждение свободной поверхности порошкового материала осуществляют защитным газом.The specified technical problem is solved in that in the method of applying coatings of metal powders, including applying powder material to the surface of the part, heating it until it reaches the melting point of the part with the powder material to the melting temperature of the latter, sintering of the powder material, in contrast to the prototype, when the melting temperature of the powder material is reached at the junction with the surface of the part, isothermal holding is carried out, and sintering is performed when the free surface reaches material powder-sintering temperature and maintaining it at isothermally constant by forced cooling of the free surface of the powder material. The free surface of the powder material is cooled by a protective gas.
Проведение процесса указанным способом обеспечивает расплавление порошкового материала на стыке с поверхностью детали и смачивание последней, что обеспечивает надежное сцепление, а принудительное охлаждение свободной поверхности порошкового материала защитным газом позволяет поддерживать температуру спекания в его объеме и получать гарантированное качество покрытия.Carrying out the process in this way ensures the melting of the powder material at the junction with the surface of the part and wetting of the latter, which ensures reliable adhesion, and forced cooling of the free surface of the powder material with protective gas allows maintaining the sintering temperature in its volume and obtaining guaranteed coating quality.
Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.
На стальную поверхность наносят порошковый материал и контролируют температуру на их стыке и на свободной поверхности порошка. При достижении температуры на стыке до температуры плавления порошкового материала осуществляют изотермическую выдержку, поддерживая эту температуру постоянной. Одновременно контролируют температуру на свободной поверхности порошкового материала. Как только она достигает заданной температуры спекания (0,75-0,95 от температуры плавления), ее поддерживают постоянной в процессе изотермической выдержки принудительным охлаждением свободной поверхности, например, путем обдува воздухом. Однако во избежание окисления порошкового материала целесообразней охлаждение вести защитным газом.Powder material is applied to the steel surface and temperature is controlled at their junction and on the free surface of the powder. When the temperature at the junction reaches the melting temperature of the powder material, isothermal aging is carried out, maintaining this temperature constant. At the same time control the temperature on the free surface of the powder material. As soon as it reaches a predetermined sintering temperature (0.75-0.95 of the melting temperature), it is kept constant during isothermal holding by forced cooling of the free surface, for example, by blowing with air. However, in order to avoid oxidation of the powder material, it is more advisable to cool with a protective gas.
Пример реализации способа.An example implementation of the method.
На стальную пластинку толщиной 4 мм наносят покрытие из бронзового порошка марки Бр. 010С10. Предварительно поверхность пластинки, подлежащую покрытию, флюсуют из водного раствора буры и высушивают в печи при температуре 100°С. Затем на офлюсованную поверхность наносят слой порошка и закрывают специальным экраном, который имеет штуцера для подвода и отвода защитного газа. Индукционный нагрев осуществляют со стороны свободной поверхности детали с помощью высокочастотного генератора ВЧГ10/044. Температуру свободной поверхности порошкового материала контролируют радиационным пирометром "Тера-50", установленным сверху на экране, а температуру на стыке - термопарой.A 4 mm thick steel plate is coated with a Br bronze powder. 010C10. Previously, the surface of the plate to be coated is fluxed from an aqueous solution of borax and dried in an oven at a temperature of 100 ° C. Then, a layer of powder is applied to the fluxed surface and closed with a special screen, which has a fitting for supplying and removing protective gas. Induction heating is carried out from the side of the free surface of the part using a high-frequency generator VChG10 / 044. The temperature of the free surface of the powder material is controlled by a Tera-50 radiation pyrometer mounted on top of the screen, and the temperature at the junction with a thermocouple.
Нагрев ведут до температуры на стыке, равной температуре плавления бронзы (950°С), после чего при этой температуре осуществляют изотермическую выдержку. Одновременно контролируют температуру на свободной поверхности порошкового материала. Как только она достигает температуры спекания (870°С), включают подачу защитного газа (окись углерода) и охлаждают свободную поверхность порошкового материала. Изменяя величину расхода защитного газа, поддерживают постоянной температуру спекания (850-870°С) в процессе изотермической выдержки.Heating is carried out to a temperature at the junction equal to the melting temperature of bronze (950 ° C), after which isothermal aging is carried out at this temperature. At the same time control the temperature on the free surface of the powder material. As soon as it reaches the sintering temperature (870 ° C), turn on the supply of protective gas (carbon monoxide) and cool the free surface of the powder material. By varying the value of the shielding gas flow rate, a sintering temperature (850-870 ° C) is kept constant during isothermal exposure.
Изучение физико-механических свойств образцов, изготовленных по предлагаемому и известному способам, показало, что прочность сцепления у них примерно одинакова, но имеются различия в прочности, плотности и пористости спеченных слоев.The study of the physicomechanical properties of the samples manufactured by the proposed and known methods showed that their adhesion strength is approximately the same, but there are differences in the strength, density and porosity of the sintered layers.
Плотность и пористость спеченных образцов определяли по ГОСТ 18898-73 гидростатическим методом, а предел прочности при изгибе по ГОСТ 18228-82.The density and porosity of the sintered samples were determined according to GOST 18898-73 by the hydrostatic method, and the tensile strength in bending according to GOST 18228-82.
Исследования двух партий образцов показали, что образцы, изготовленные по предлагаемому способу, имеют в среднем на 10% меньшую пористость и на 20% выше прочность по сравнению с образцами, изготовленными по известному способу.Studies of two batches of samples showed that samples manufactured by the proposed method have an average of 10% lower porosity and 20% higher strength compared with samples made by the known method.
Использование предлагаемого способа позволяет получать порошковые покрытия с большей прочностью, чем по известному способу. Изготавливаемые из таких биметаллических материалов подшипники скольжения имеют большую несущую способность и износостойкость.Using the proposed method allows to obtain powder coatings with greater strength than by a known method. Sliding bearings made of such bimetallic materials have a large bearing capacity and wear resistance.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005108102/02A RU2293798C2 (en) | 2005-03-22 | 2005-03-22 | Coating of metallic powder applying method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005108102/02A RU2293798C2 (en) | 2005-03-22 | 2005-03-22 | Coating of metallic powder applying method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2005108102A RU2005108102A (en) | 2006-09-10 |
| RU2293798C2 true RU2293798C2 (en) | 2007-02-20 |
Family
ID=37112272
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005108102/02A RU2293798C2 (en) | 2005-03-22 | 2005-03-22 | Coating of metallic powder applying method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2293798C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2761568C1 (en) * | 2020-12-01 | 2021-12-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Method for application of wear-resistant and corrosion-resistant coating of powdered hard alloys |
| RU2802616C1 (en) * | 2022-11-25 | 2023-08-30 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) | Method for producing bronze electrodes for electrospark alloying processes |
-
2005
- 2005-03-22 RU RU2005108102/02A patent/RU2293798C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2761568C1 (en) * | 2020-12-01 | 2021-12-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Method for application of wear-resistant and corrosion-resistant coating of powdered hard alloys |
| RU2802616C1 (en) * | 2022-11-25 | 2023-08-30 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) | Method for producing bronze electrodes for electrospark alloying processes |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2005108102A (en) | 2006-09-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Hebbale et al. | Microstructural investigation of Ni based cladding developed on austenitic SS-304 through microwave irradiation | |
| Fu et al. | Analysis on the physical mechanism of laser cladding crack and its influence factors | |
| Farshidianfar et al. | Closed-loop control of microstructure and mechanical properties in additive manufacturing by directed energy deposition | |
| Zafar et al. | Development and characterisations of WC–12Co microwave clad | |
| Gao et al. | Effect of defocus manner on laser cladding of Fe-based alloy powder | |
| CN108746615B (en) | Method for improving interlayer bonding performance of titanium alloy manufactured by laser additive | |
| CN105562694A (en) | Hot isostatic pressing three-control method suitable for additive manufacturing parts | |
| Leunda et al. | Effect of laser tempering of high alloy powder metallurgical tool steels after laser cladding | |
| CN108356263B (en) | Laser gain material manufacture heat-resisting steel alloy powder of novel martensitic and preparation method thereof | |
| RU2647419C2 (en) | Method of sheet steel annealing | |
| CN106623934B (en) | SLM shaping steel die has the post-processing approach of blank and the preparation method of SLM shaping steel die tool | |
| JP2019094564A (en) | Sintering method of austenite stainless steel | |
| RU2293798C2 (en) | Coating of metallic powder applying method | |
| CN110090961B (en) | Processing technology of bearing steel product | |
| Ardeshiri et al. | Surface alloying of A2618 aluminum with silicon and iron by TIG process | |
| CN103726025B (en) | A kind of target material assembly and preparation method thereof | |
| García-Junceda et al. | Study and suppression of the microstructural anisotropy generated during the consolidation of a carbonyl iron powder by field-assisted hot pressing | |
| Hebbale | Microstructural characterization of Ni based cladding on SS-304 developed through microwave energy | |
| KR102445685B1 (en) | Method of pre-oxidation of strip steel in a reaction chamber arranged in a furnace chamber | |
| KR100760152B1 (en) | Manufacturing method of high strength automobile parts by zinc galvanization steel sheet using hot stamping | |
| JP4904887B2 (en) | Method for adjusting bake hardenability of ultra-low carbon steel containing Nb | |
| EP2175041A1 (en) | Method of hot forming metal plates | |
| NL2028331B1 (en) | A Composite Treatment Process of Titanium Alloy Laser Additive Repair And Surface Nitriding | |
| Stöcker et al. | Influence of cubic texture intensity of hot rolled ferritic non-oriented electrical steels on the microstructure and texture in the final processed material | |
| US2241094A (en) | Method of making composite articles |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070323 |