RU2419677C1 - Способ нанесения кобальта и хрома на детали из никелевых сплавов - Google Patents
Способ нанесения кобальта и хрома на детали из никелевых сплавов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2419677C1 RU2419677C1 RU2010109515/02A RU2010109515A RU2419677C1 RU 2419677 C1 RU2419677 C1 RU 2419677C1 RU 2010109515/02 A RU2010109515/02 A RU 2010109515/02A RU 2010109515 A RU2010109515 A RU 2010109515A RU 2419677 C1 RU2419677 C1 RU 2419677C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cobalt
- chromium
- source
- coating
- procedure
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Abstract
Изобретение относится к химико-термической обработке и может быть использовано в авиадвигателестроении, машиностроении и других отраслях промышленности. Способ нанесения кобальта и хрома на детали из никелевых сплавов включает загрузку кобальта, хрома и источника галогенидов, нагрев и одновременное диффузионное насыщение кобальтом и хромом поверхностей деталей в газовой среде, образующейся при взаимодействии источника галогенидов с кобальтом и хромом. В качестве источника галогенидов используют соль хлорида кобальта CoCl2. В общем количестве загружаемых компонентов содержится в мас.%: соль хлорида кобальта CoCl2 0,5-20 и кобальт плюс хром от 80 до 99,5 при соотношении кобальта и хрома мас.%: кобальт 10-80 и хром 20-90. Получается покрытие для защиты от высокотемпературного окисления и коррозии деталей, работающих в агрессивной среде и при повышенных температурах, которое позволяет снизить продолжительность способа при одновременном повышении качества и долговечности покрытия, а также уменьшить вредное воздействие на окружающую среду. 2 ил.
Description
Изобретение относится к области химико-термической обработки, в частности к способам нанесения кобальта и хрома на детали из никелевых сплавов диффузионным методом в газовой среде, и может быть использовано в авиадвигателестроении, машиностроении и других отраслях промышленности для защиты от высокотемпературного окисления и коррозии деталей, работающих в агрессивной среде и при повышенных температурах.
Известен способ нанесения кобальта и хрома на детали из никелевых сплавов, включающий нагрев и одновременное насыщение деталей кобальтом и хромом в газовой среде, содержащей галогенид аммония (см. патент RU №2347847, кл. С23С 10/14, опубл. 27.02.2009).
Несмотря на то что нанесение кобальта и хрома на поверхность детали придает последним комплекс физико-химических свойств, защищающих детали от высокотемпературного окисления и коррозии и позволяющих использовать кобальт-хром как основное покрытие, так и в качестве подложки для нанесения на нее дополнительных слоев, недостаток способа заключается в использовании в качестве активатора процесса галогенида аммония, так как при насыщении в структуре слоя образуются нитриды легирующих элементов - нитриды хрома, титана и др., что снижает пластичность покрытия и его жаростойкость. Кроме этого данный способ достаточно продолжителен, так как галогениды аммония, обычно, обладают высокой гигроскопичностью, поэтому перед загрузкой рабочей камеры установки для нанесения покрытий требуется дополнительная сушка. Также при применении солей галогенида аммония происходит выделение в атмосферу вредных, с точки зрения воздействия на окружающую среду, газообразных продуктов диссоциации, например хлорида водорода, йодида водорода, фторида водорода, аммиака.
Технический результат заявленного изобретения - снижение продолжительности способа при одновременном повышении качества и долговечности покрытия, полученного этим способом, и уменьшении вредного воздействия на окружающую среду.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе нанесения кобальта и хрома на детали из никелевых сплавов, включающем загрузку кобальта, хрома и источника галогенидов, нагрев и одновременное диффузионное насыщение кобальтом и хромом поверхностей деталей в газовой среде, образующейся при взаимодействии источника галогенидов с кобальтом и хромом, согласно изобретению в качестве источника галогенидов используют соль хлорида кобальта CoCl2, при этом в общем количестве загружаемых компонентов содержится в мас.%: соли хлорида кобальта CoCl2 0,5-20 и кобальт плюс хром от 80 до 99,5 при соотношении кобальта и хрома мас.%: кобальт (10-80) и хром (20-90).
Использование в качестве галогенида соли хлорида кобальта CoCl2 является существенным признаком, поскольку использование данной соли позволяет обеспечить необходимое качество покрытия: отсутствие нежелательных хрупких соединений металлов с азотом (нитридов) в структуре слоя; кроме этого уменьшается продолжительность процесса насыщения и слой не содержит вредных, с точки зрения экологии, газообразных продуктов диссоциации.
Указанное количество мас.% соли хлорида кобальта и суммарное мас.% кобальта и хрома является существенным признаком, поскольку именно при таком соотношении можно получить структуру поверхностного слоя, обогащенную кобальтом и хромом в заданном соотношении. При содержании хлорида кобальта менее 0,5% процесс протекает медленно и снижается выход Со и Cr в продукте химических транспортных реакций, в итоге получают низкую концентрацию кобальта и хрома в слое.
При высоком содержании соли хлорида кобальта, более 20%, в камере образуется избыток газа COCl2(г), который выбрасывается в атмосферу, ухудшая экологию, при этом не происходит увеличение скорости насыщения поверхностного слоя деталей кобальтом и хромом.
При содержании кобальта мас.% менее 10 и содержании хрома более 90 резко снижается содержание Со в слое, преобладает диффузионное хромирование. При содержании кобальта мас.% в шихте более 80 и содержание хрома ниже 20, резко падает скорость переноса хрома на поверхность деталей, преобладает диффузионное кобальтирование.
Предложенный способ поясняется следующими графическими материалами:
на фиг.1 представлена структура покрытия на сплаве ЧС88У после диффузионного кобальтхромирования;
на фиг.2 представлена структура покрытия на сплаве ЧС88У после диффузионного кобальтхромирования и последующего шликерного алюмосилицирования.
При реализации способа нанесения покрытий на сплавы может быть использована установка, например, приведенная в патенте RU №2270880 С1, 27.02.2006 г., С23С 10/14, в которой осуществляют процесс диффузионного насыщения в циркулирующей газовой среде.
Пример. При температуре 1030°С в течение 5 ч проводят насыщение кобальтом и хромом поверхностного слоя лопаток турбины из сплава ЧС88У. В камеру установки загружают компоненты в следующем соотношении, мас.%: (кобальт - 40, хром - 60) - 90; хлорид кобальта (CoCl2) - 10. Получали покрытие толщиной 20-30 мкм на внешней и внутренней поверхностях охлаждаемых лопаток турбины газотурбинного двигателя. Покрытие имеет светло-серый металлический цвет. Структура поверхностного слоя представляет собой γ-твердый раствор, обогащенный кобальтом и хромом в количестве Co(max)=20%; Cr(max)=18% (фиг.1). Химический состав покрытия оценивали методом микрорентгеноспектрального анализа. В поверхностном слое наблюдается повышенное содержание кобальта и хрома.
В случае использования покрытия из кобальта и хрома в качестве подложки для нанесения на нее следующих слоев, после насыщения указанными элементами, например, формируют окончательное покрытие путем шликерного алюмосилицирования (фиг.2) или путем алитирования или хромоалитирования в газовой или порошковой среде с помощью известных средств и методов.
Claims (1)
- Способ нанесения кобальта и хрома на детали из никелевых сплавов, включающий загрузку кобальта, хрома и источника галогенидов, нагрев и одновременное диффузионное насыщение кобальтом и хромом поверхностей деталей в газовой среде, образующейся при взаимодействии источника галогенидов с кобальтом и хромом, отличающийся тем, что в качестве источника галогенидов используют соль хлорида кобальта CoCl2, при этом в общем количестве загружаемых компонентов содержится мас.%: соль хлорида кобальта CoCl2 0,5-20 и кобальт плюс хром от 80 до 99,5 при соотношении кобальта и хрома, мас.%: кобальт 10-80 и хром 20-90.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010109515/02A RU2419677C1 (ru) | 2010-03-16 | 2010-03-16 | Способ нанесения кобальта и хрома на детали из никелевых сплавов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010109515/02A RU2419677C1 (ru) | 2010-03-16 | 2010-03-16 | Способ нанесения кобальта и хрома на детали из никелевых сплавов |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2419677C1 true RU2419677C1 (ru) | 2011-05-27 |
Family
ID=44734888
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010109515/02A RU2419677C1 (ru) | 2010-03-16 | 2010-03-16 | Способ нанесения кобальта и хрома на детали из никелевых сплавов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2419677C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2699332C1 (ru) * | 2019-04-29 | 2019-09-05 | Акционерное общество "Объединенная двигателестроительная корпорация" (АО "ОДК") | Способ многокомпонентного диффузионного насыщения поверхности деталей из жаропрочных никелевых сплавов |
RU2791116C1 (ru) * | 2022-11-03 | 2023-03-02 | Общество с ограниченной ответственностью "ПОЛИМЕТИНОВЫЕ КРАСИТЕЛИ" | Состав для химического нанесения кобальтого покрытия на поверхности изделий сложной формы |
-
2010
- 2010-03-16 RU RU2010109515/02A patent/RU2419677C1/ru active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2699332C1 (ru) * | 2019-04-29 | 2019-09-05 | Акционерное общество "Объединенная двигателестроительная корпорация" (АО "ОДК") | Способ многокомпонентного диффузионного насыщения поверхности деталей из жаропрочных никелевых сплавов |
RU2791116C1 (ru) * | 2022-11-03 | 2023-03-02 | Общество с ограниченной ответственностью "ПОЛИМЕТИНОВЫЕ КРАСИТЕЛИ" | Состав для химического нанесения кобальтого покрытия на поверхности изделий сложной формы |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Qiao et al. | Hot corrosion behavior of Co modified NiAl coating on nickel base superalloys | |
US8318251B2 (en) | Method for coating honeycomb seal using a slurry containing aluminum | |
Priyantha et al. | Corrosion-resistant metallic coatings for applications in highly aggressive environments | |
EP1740736B1 (en) | Coatings for turbine blades | |
JP2008255487A (ja) | クロム拡散部分の形成方法及び物品 | |
EP3205742B1 (en) | Method for altering surface of an iron based metal | |
US20200149154A1 (en) | Chromium-enriched diffused aluminide coating | |
US6326057B1 (en) | Vapor phase diffusion aluminide process | |
He et al. | Cyclic oxidation resistance of Ni–Al alloy coatings deposited on steel by a cathodic arc plasma process | |
JP5735282B2 (ja) | 金属部品上でのアルミニウムおよびジルコニウムを含有する保護コーティングの形成方法 | |
Warnes | Improved aluminide/MCrAlX coating systems for super alloys using CVD low activity aluminizing | |
US6332931B1 (en) | Method of forming a diffusion aluminide-hafnide coating | |
CN102125862B (zh) | 一种低温碳氮共渗催化剂及其共渗工艺方法 | |
RU2419677C1 (ru) | Способ нанесения кобальта и хрома на детали из никелевых сплавов | |
CA2356305C (fr) | Formation d'un revetement aluminiure incorporant un element reactif, sur un substrat metallique | |
EP2392685A1 (en) | Method for manufacturing an oxidation resistant component and corresponding oxidation resistant component | |
Jiang et al. | Preparation and oxidation behaviour of an AlSiY diffusion coating on a Ni-based single crystal superalloy | |
US7645485B2 (en) | Chromiumm diffusion coatings | |
Peng et al. | Effect of platinum and pre-oxidation on the hot corrosion behavior of aluminide coating with NaCl at 1050 C | |
Pérez et al. | Chromising of stainless steels by the use of the CVD-FBR technology | |
Rouillard et al. | Evaluation of the compatibility of aluminide coatings in high-temperature sodium for fast reactor application | |
US8815342B2 (en) | Process for forming a protective coating on the surface of a metal part | |
US8714233B2 (en) | Casting process, materials and apparatus, and castings produced therewith | |
CN101163813A (zh) | 涂层、具有涂层的基材及施加抗腐蚀涂层的方法 | |
Sah et al. | Enhancing Corrosion Resistance of Stainless Steel by Hot-Dip Aluminizing for High-Temperature Solar Thermal Application |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TK4A | Correction to the publication in the bulletin (patent) |
Free format text: AMENDMENT TO CHAPTER -FG4A- IN JOURNAL: 15-2011 FOR TAG: (73) |
|
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20170116 |
|
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20190801 |