RU2532781C1 - Способ получения покрытия - Google Patents
Способ получения покрытия Download PDFInfo
- Publication number
- RU2532781C1 RU2532781C1 RU2013126486/02A RU2013126486A RU2532781C1 RU 2532781 C1 RU2532781 C1 RU 2532781C1 RU 2013126486/02 A RU2013126486/02 A RU 2013126486/02A RU 2013126486 A RU2013126486 A RU 2013126486A RU 2532781 C1 RU2532781 C1 RU 2532781C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coating
- substrate
- production
- temperature
- supersonic nozzle
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относится к получению покрытий. Может использоваться в различных отраслях машиностроения при изготовлении или восстановлении деталей. Сжатый воздух предварительно нагревают до температуры 300-500°C, подают его в сверхзвуковое сопло и формируют в нем высокоскоростной воздушный поток. В поток вводят порошки оксида алюминия и меди с размером частиц не более 50 и 20 мкм соответственно, которые берут в равных долях и наносят покрытие толщиной слоя не более 2 мм на стальную основу. Затем проводят механическую обработку покрытия с устранением 40-50% толщины нанесенного слоя. Обеспечивается увеличение адгезии покрытия к подложке, улучшение качества покрытий и повышение надежности изделий. 2 табл., 5 пр.
Description
Изобретение относится к технологии нанесения покрытий на поверхности изделий, а именно к способам получения покрытий с использованием неорганического порошка, и может быть использовано в различных отраслях машиностроения.
Известен способ получения покрытия путем нанесения порошковых металлов, ускоренных подогреваемым газовым потоком в сверхзвуковом сопле. (См. авт.свид. СССР 1618778, кл. C23C 4/00, 1986 г.).
В этом способе обеспечивается ускорение частиц порошка до высоких скоростей (650-1200 м/сек), что позволяет получать покрытия с повышенной прочностью сцепления и невысокой пористостью.
Однако этот способ сравнительно дорог и технически сложен, так как для его реализации необходимо использовать дорогостоящие газы (например, гелий) и высокое давление рабочего газа (15-20 атм).
Наиболее близким к заявляемому решению является способ получения покрытия, включающий предварительный нагрев сжатого воздуха до температуры 300-500°C, подачу его в сверхзвуковое сопло, формирование в нем высокоскоростного воздушного потока, введение в этот поток порошкового материала и нанесение порошкового покрытия на металлическую основу. (См. Патент РФ 2038411, C23C 4/00, 1993 г.).
Этот способ не трудоемок и не требует больших материальных затрат.
К основному недостатку известного способа можно отнести недостаточный уровень адгезии покрытия к основе.
Задачей заявляемого решения является улучшение качества покрытия, а именно повышение адгезии покрытия с основой.
Поставленная задача достигается тем, что в способе получения покрытия, включающем предварительный нагрев сжатого воздуха до температуры 300-500°C, подачу его в сверхзвуковое сопло, формирование в нем высокоскоростного воздушного потока, введение в этот поток порошкового материала и нанесение порошкового покрытия на металлическую основу, в качестве металлической основы используют поверхности деталей из стали, а в качестве материала покрытия - порошки оксида алюминия и меди с размером частиц не более 50 и 20 мкм соответственно, которые берут в равных долях, наносят покрытие толщиной слоя не более 2 мм, а затем проводят последующую механическую обработку покрытия с устранением 40-50% толщины нанесенного слоя.
Процесс нанесения покрытий газодинамическим напылением связан с нагревом наносимого покрытия и подложки из металлов и сплавов. Причем температура подложки не превышает 80-120°C в зависимости от температуры процесса (300°C-500°C), а температура покрытия приближается к температуре нагретого потока воздуха. После завершения процесса нанесения покрытия за счет наличия значительного градиента температуры происходит резкий отвод тепла из нанесенного слоя меди (алюминия, никеля, и т.д.) в подложку и окружающую атмосферу, что приводит к формированию в нанесенном слое металла сложного напряженного состояния. Характер остаточных напряжений (растяжения, сжатия) и их распределение может оказывать значительное влияние на прочность сцепления нанесенного слоя с подложкой.
Пример 1.
Основу из стали 20 обрабатывают до шероховатости поверхности Ra - 4,2 мкм. Готовят механическую смесь в пропорции 1:1 порошков оксида алюминия и меди с размером частиц не более 50 и 20 мкм, соответственно. В сверхзвуковое сопло вводят воздух, нагретый до температуры 350°C. Наносят на основу покрытие толщиной 2 мм путем подачи смеси порошков в разогнанную струю воздуха, истекающую из сопла. После остывания проводят последующую механическую обработку покрытия с устранением 40% толщины нанесенного слоя.
Примеры 2-5. Ведут процесс по технологии, описанной в примере 1. Показатели процесса представлены в таблице 1.
Таблица 1 | ||||
Параметры процесса | Образцы по примерам | |||
1 | 2 | 3 | 4 | |
Материал основы | Сталь 20 | ШХ15 | Сталь 20 | ШХ15 |
Толщина покрытия, мм | 2,0 | 1,8 | 2,0 | 2,2 |
Температура воздуха, °С | 350 | 500 | 300 | 550 |
Толщина устраняемого слоя покрытия, % | 40 | 50 | 35 | 55 |
Согласно изобретению адгезионную прочность покрытия с основой измеряли в соответствии с ГОСТ 9.304-87. «Покрытия газотермические. Общие требования и методы контроля». Одновременно с образцами с покрытиями по примерам 1-4 испытывали образцы с покрытием, нанесенным по способу-прототипу. Результаты измерений адгезионной прочности покрытий на этих образцах представлены в таблице 2 в дробном выражении в виде числителя и знаменателя, соответственно.
Таблица 2 | ||||
Номер образца | 1 | 2 | 3 | 4 |
Адгезионная прочность покрытия с основой, МПа | 39,8/28,5 | 58,9/39,3 | 31,5/29,5 | 42,2/40,5 |
Как показано в таблице 2, после нанесения покрытия по оптимизированной технологии согласно изобретению (примеры 1 и 2), прочность сцепления покрытия с основой повышается на 40-50%, а при отклонении от оптимальных параметров процесса (примеры 3 и 4) практически не отличается от адгезионной прочности покрытия наносимого известным способом.
Использование изобретения позволяет повысить качество и надежность в эксплуатации стальных деталей с металлокерамическим покрытием.
Claims (1)
- Способ получения покрытия, включающий предварительный нагрев сжатого воздуха до температуры 300-500°C, подачу его в сверхзвуковое сопло, формирование в нем высокоскоростного воздушного потока, введение в поток порошкового материала и нанесение порошкового покрытия на металлическую основу, отличающийся тем, что в качестве металлической основы используют поверхность детали из стали, а в качестве материала покрытия - порошки оксида алюминия и меди с размером частиц не более 50 и 20 мкм соответственно, которые берут в равных долях, при этом наносят покрытие толщиной слоя не более 2 мм, а затем проводят последующую механическую обработку покрытия с удалением 40-50% толщины нанесенного слоя.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013126486/02A RU2532781C1 (ru) | 2013-06-10 | 2013-06-10 | Способ получения покрытия |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013126486/02A RU2532781C1 (ru) | 2013-06-10 | 2013-06-10 | Способ получения покрытия |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2532781C1 true RU2532781C1 (ru) | 2014-11-10 |
Family
ID=53382490
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013126486/02A RU2532781C1 (ru) | 2013-06-10 | 2013-06-10 | Способ получения покрытия |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2532781C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2621088C1 (ru) * | 2016-03-30 | 2017-05-31 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения им. А.А. Благонравова Российской академии наук (ИМАШ РАН) | Способ получения покрытия на стальной пластине |
RU2680627C1 (ru) * | 2017-12-06 | 2019-02-25 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения им. А.А. Благонравова Российской академии наук (ИМАШ РАН) | Способ нанесения покрытия на стальную подложку газодинамическим напылением |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2038411C1 (ru) * | 1993-11-17 | 1995-06-27 | Совместное предприятие "Петровский трейд хаус" | Способ получения покрытия |
US6326063B1 (en) * | 1998-01-29 | 2001-12-04 | Tocalo Co., Ltd. | Method of production of self-fusing alloy spray coating member |
US6379754B1 (en) * | 1997-07-28 | 2002-04-30 | Volkswagen Ag | Method for thermal coating of bearing layers |
RU2235789C2 (ru) * | 2001-12-03 | 2004-09-10 | Научно-Производственное Общество С Ограниченной Ответственностью С Иностранными Инвестициями "Доникс" | Дутьевая фурма доменной печи и способ нанесения зашитного покрытия на дутьевую фурму доменной печи |
RU2319181C1 (ru) * | 2003-09-29 | 2008-03-10 | Эл Джи Кэйбл Лтд. | Способ изготовления оптического модуля с напыленным алюминиевым антикоррозионным покрытием |
-
2013
- 2013-06-10 RU RU2013126486/02A patent/RU2532781C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2038411C1 (ru) * | 1993-11-17 | 1995-06-27 | Совместное предприятие "Петровский трейд хаус" | Способ получения покрытия |
US6379754B1 (en) * | 1997-07-28 | 2002-04-30 | Volkswagen Ag | Method for thermal coating of bearing layers |
US6326063B1 (en) * | 1998-01-29 | 2001-12-04 | Tocalo Co., Ltd. | Method of production of self-fusing alloy spray coating member |
RU2235789C2 (ru) * | 2001-12-03 | 2004-09-10 | Научно-Производственное Общество С Ограниченной Ответственностью С Иностранными Инвестициями "Доникс" | Дутьевая фурма доменной печи и способ нанесения зашитного покрытия на дутьевую фурму доменной печи |
RU2319181C1 (ru) * | 2003-09-29 | 2008-03-10 | Эл Джи Кэйбл Лтд. | Способ изготовления оптического модуля с напыленным алюминиевым антикоррозионным покрытием |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2621088C1 (ru) * | 2016-03-30 | 2017-05-31 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения им. А.А. Благонравова Российской академии наук (ИМАШ РАН) | Способ получения покрытия на стальной пластине |
RU2680627C1 (ru) * | 2017-12-06 | 2019-02-25 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения им. А.А. Благонравова Российской академии наук (ИМАШ РАН) | Способ нанесения покрытия на стальную подложку газодинамическим напылением |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Ganvir et al. | Comparative study of suspension plasma sprayed and suspension high velocity oxy-fuel sprayed YSZ thermal barrier coatings | |
US9758875B2 (en) | Method for applying a coating to a substrate | |
Girisha et al. | Dry sliding wear behaviour of Al2O3 coatings for AISI 410 grade stainless steel | |
Kim et al. | Fabrication and characteristics of a HfC/TiC multilayer coating by a vacuum plasma spray process to protect C/C composites against oxidation | |
RU2183695C2 (ru) | Способ получения покрытий | |
CN104174987A (zh) | 在金属基体表面制备金属间化合物涂层的方法 | |
CN105734553A (zh) | 一种银涂层的制备方法 | |
RU2532781C1 (ru) | Способ получения покрытия | |
RU2542196C1 (ru) | Способ нанесения покрытия на стальную основу | |
RU2625618C1 (ru) | Способ получения многослойного композитного покрытия | |
CA2879713C (en) | Method for applying a coating to a substrate | |
CN108950464A (zh) | 一种提高金属3D打印18Ni300模具钢表面硬度的方法 | |
CN105908047A (zh) | 一种钛铝硅钽合金材料及其制备方法 | |
RU2205897C1 (ru) | Способ нанесения покрытий | |
CN106319420A (zh) | 一种改善7075铝合金表面热喷涂陶瓷涂层结合强度的方法 | |
CN111621731B (zh) | 一种硬质合金烧结用石墨舟皿隔离涂层的制备方法 | |
RU2621088C1 (ru) | Способ получения покрытия на стальной пластине | |
Kovaleva et al. | Effect of heat treatment on the microstructure and microhardness of nanostructural Al 2 O 3 coatings | |
RU2680627C1 (ru) | Способ нанесения покрытия на стальную подложку газодинамическим напылением | |
Winnicki et al. | Effect of gas pressure and temperature on stereometric properties of Al+ Al 2 O 3 composite coatings deposited by LPCS method | |
JP2008056948A (ja) | セラミックス微粒子の前処理方法 | |
RU2430995C2 (ru) | Способ получения композиционного покрытия | |
RU2487191C1 (ru) | Способ нанесения покрытия на металлическую основу | |
CN108085673A (zh) | 一种含冷喷涂导磁涂层锅具的制备方法 | |
KR20170073390A (ko) | 탄탈륨 코팅층 형성방법, 탄탈륨을 이용한 스퍼터링 타겟재 형성방법 및 니오븀 코팅층 형성방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180611 |