RU2594998C2 - Procedure of wear-resistant coating application on steel parts - Google Patents

Procedure of wear-resistant coating application on steel parts Download PDF

Info

Publication number
RU2594998C2
RU2594998C2 RU2014154423/02A RU2014154423A RU2594998C2 RU 2594998 C2 RU2594998 C2 RU 2594998C2 RU 2014154423/02 A RU2014154423/02 A RU 2014154423/02A RU 2014154423 A RU2014154423 A RU 2014154423A RU 2594998 C2 RU2594998 C2 RU 2594998C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
air
gas
wear
coatings
natural gas
Prior art date
Application number
RU2014154423/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2014154423A (en
Inventor
Геннадий Петрович Швейкин
Наталья Александровна Руденская
Виктор Иванович Кузьмин
Дмитрий Викторович Сергачев
Наталия Владимировна Соколова
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Институт химии твердого тела Уральского Отделения РАН"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Институт химии твердого тела Уральского Отделения РАН" filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Институт химии твердого тела Уральского Отделения РАН"
Priority to RU2014154423/02A priority Critical patent/RU2594998C2/en
Publication of RU2014154423A publication Critical patent/RU2014154423A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2594998C2 publication Critical patent/RU2594998C2/en

Links

Landscapes

  • Coating By Spraying Or Casting (AREA)

Abstract

FIELD: metal processing.
SUBSTANCE: invention relates to gas thermal coatings, particularly, to plasma spraying on parts operated in extreme conditions. Procedure for application of wear-resistant coating on steel parts, including introduction of disperse self-fluxing alloy powder based on nickel through a circular slit into the air-plasma jet with subsequent gas-dynamic focusing and its sputtering onto pre-treated steel part surface, is specified with the following: the self-fluxing nickel-based alloy powder of Ni-Cr-B-Si-C or Ni-Al, particles of which are coated with Ni-Cr solid solution alloy with the layer thickness of 2-6 µm; herewith the focusing gas used is a mixture of air and natural gas taken in the ratio of natural gas to air = (1.86÷4.88):1, and spraying is carried out at the average temperature of plasma jet of 5,750÷6,500 °K and its mass-average velocity of 2,170÷2,500 m/s.
EFFECT: method of coating in the absence of flashing considerably increases hardness and wear resistance of the obtained coatings.
1 cl, 2 tbl

Description

Изобретение относится к области газотермических покрытий, более конкретно к плазменному напылению на детали, эксплуатируемые в экстремальных условиях.The invention relates to the field of thermal spray coatings, and more particularly to plasma spraying on parts operated in extreme conditions.

Известен способ нанесения износостойкого покрытия на предварительно обработанную поверхность стали путем ввода дисперсной порошковой смеси самофлюсующегося сплава на основе никеля и диборида титана в плазменную струю и ее напыление с последующим оплавлением поверхности покрытия (Клинская-Руденская Н.А., Копысов В.А., Коцот СВ. "Особенности композиционных покрытий на основе Ni-Cr-B-Si. Исследования износостойкости покрытий", Физика и химия обработки материалов, 1994, №6, с. 52-57). Оплавление проводят для формирования вторичной структуры покрытий и удаления шлаковых включений из них, что обеспечивает повышения твердости и износостойкости. В процессе оплавления покрытие растекается по поверхности стали, смачивая ее, то есть создаются условия для формирования переходной зоны между покрытием и сталью в результате химического взаимодействия и взаимной диффузии элементов покрытия и стали. Известное покрытие имеет твердость 48-50 HRC и относительную износостойкость 0,9-1.A known method of applying a wear-resistant coating to a pre-treated steel surface by introducing a dispersed powder mixture of a self-fluxing alloy based on nickel and titanium diboride into a plasma jet and spraying it with subsequent melting of the coating surface (Klinskaya-Rudenskaya N.A., Kopysov V.A., Kotsot SV. "Features of composite coatings based on Ni-Cr-B-Si. Investigations of the wear resistance of coatings", Physics and Chemistry of Material Processing, 1994, No. 6, pp. 52-57). Reflowing is carried out to form the secondary structure of the coatings and remove slag inclusions from them, which provides increased hardness and wear resistance. In the process of melting, the coating spreads over the surface of the steel, wetting it, that is, conditions are created for the formation of a transition zone between the coating and steel as a result of chemical interaction and mutual diffusion of the coating elements and steel. The known coating has a hardness of 48-50 HRC and a relative wear resistance of 0.9-1.

Однако наличие операции оплавления снижает производительность процесса. Кроме того, покрытие характеризуется недостаточно высокими значениями твердости и износостойкости.However, the presence of a flash operation reduces the productivity of the process. In addition, the coating is characterized by insufficiently high values of hardness and wear resistance.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ получения износостойких покрытий нанесением ультрадисперсного порошка самофлюсующегося сплава на основе никеля на предварительно очищенную поверхность путем ввода порошка через кольцевую щель в плазменную струю с последующей газодинамической фокусировкой (патент RU 2474983, МПК Н05В 7/22,2013).Closest to the proposed technical solution is a method of obtaining wear-resistant coatings by applying ultrafine powder of a self-fluxing nickel-based alloy on a previously cleaned surface by introducing powder through an annular gap into a plasma jet followed by gas-dynamic focusing (patent RU 2474983, IPC Н05В 7 / 22,2013).

Однако, не смотря на отсутствие операции оплавления, что обусловливает повышение производительности процесса, недостатком известного способа является недостаточно высокая микротвердость и износостойкость получаемых покрытий.However, despite the absence of a flash operation, which leads to an increase in the process productivity, the disadvantage of this method is the insufficiently high microhardness and wear resistance of the resulting coatings.

Таким образом, перед авторами стояла задача разработать способ нанесения износостойких покрытий на сталь, который бы наряду с отсутствием операции оплавления характеризовался высокими значениями микротвердости и износостойкости.Thus, the authors were faced with the task of developing a method for applying wear-resistant coatings to steel, which, along with the absence of a fusion operation, was characterized by high values of microhardness and wear resistance.

Поставленная задача решена в предлагаемом способе нанесения износостойкого покрытия путем ввода дисперсного порошка сплава на основе никеля через кольцевую щель в воздушно-плазменную струю с последующей газодинамической фокусировкой и напылением на предварительно обработанную поверхность, в котором используют порошок сплава на основе никеля состава Ni-Cr-B-Si-C или Ni-Al, частицы которого плакированы твердым раствором Ni-Cr с толщиной плакирующего слоя 2-6 мкм, при этом в качестве фокусирующего газа используют смесь воздуха и природного газа, взятых в соотношении природный газ:воздух=(1,86÷4,88): 1 и напыление осуществляют при среднемассовой температуре струи плазмы 5750+6500 К и ее среднемассовой скорости 2170÷2500 м/с.The problem is solved in the proposed method of applying a wear-resistant coating by introducing a dispersed powder of a nickel-based alloy through an annular gap into an air-plasma jet, followed by gas-dynamic focusing and spraying onto a pre-treated surface in which nickel-based alloy powder of composition Ni-Cr-B is used -Si-C or Ni-Al, the particles of which are clad with a solid solution of Ni-Cr with a cladding layer thickness of 2-6 μm, while a mixture of air and natural gas is used as the focusing gas, zyatyh ratio in the natural gas: air = (1,86 ÷ 4,88): 1 and sputtering is performed at a bulk temperature of the plasma jet 5750 + 6500 K and its average velocity 2170 ÷ 2500 m / s.

В настоящее время из патентной и научно-технической литературы не известен способ нанесения износостойкого покрытия, в котором используют в качестве исходного порошка порошок сплава на основе никеля состава Ni-Cr-B-Si-C или Ni-Al, частицы которого плакированы твердым раствором Ni-Cr с толщиной плакирующего слоя 2-6 мкм, при подаче порошка через кольцевую щель с последующей газодинамической фокусировкой в качестве фокусирующего газа используют смесь воздуха и природного газа в соотношении (1,86÷4,88): 1, при этом напыление осуществляют при среднемассовой температуре струи плазмы 5750÷6500 К и ее среднемассовой скорости 2170÷2500 м/с.Currently, from the patent and scientific literature there is no known method for applying a wear-resistant coating, in which nickel-based alloy powder of the composition Ni-Cr-B-Si-C or Ni-Al, the particles of which are clad with a solid solution of Ni, is used as a starting powder -Cr with a cladding layer thickness of 2-6 μm, when feeding powder through an annular gap with subsequent gas-dynamic focusing, a mixture of air and natural gas in the ratio (1.86 ÷ 4.88): 1 is used as the focusing gas, while spraying is carried out at middle masso oh temperature plasma jet 5750 ÷ 6500 K and its average velocity 2170 ÷ 2500 m / s.

Исследования, проведенные авторами, позволили сделать вывод о значительном улучшении механических свойств получаемых покрытий в случае использования в качестве исходного порошка дисперсного порошка самофлюсующегося сплава на основе никеля, частицы которого плакированы твердым раствором Ni-Cr с толщиной плакирующего слоя 2-6 мкм. Установлено, что одной из причин улучшения механических свойств покрытий является их структура, сформированная из плакированного порошка, на поверхности частиц которого сформирована оболочка с мелкозернистой структурой толщиной 2-6 мкм, так называемый закалочный слой. Это объясняется тем, что структура ядер частиц существенно отличается от структуры частиц плакирующего слоя. Так, покрытия, сформированные из плакированного сплава Ni-Al, имеют ячеистые структуры с размером ячеек (1-3)÷(1,56-13,3) мкм при толщине перемычек в них 100-700 нм. Толщина отдельных слоев в покрытиях составляет, в основном, 0,47-16,00 мкм и около 10% слоев имеют толщину 16-25 мкм. Покрытия, сформированные из плакированного сплава Ni-Cr-B-Si-C, присутствуют многочисленные боридные и карбидные включения размером 0,25-2,29 мкм, сосредоточенные в ядрах плакированных частиц. При этом в обоих случаях плакирующие оболочки из твердого раствора Ni-Cr переходят в покрытие в виде тонких слоев и являются связкой между деформированными ядрами. Таким образом, повышение твердости и износостойкости в получаемых покрытиях объясняется большим количеством межзеренных границ в результате формирования многочисленных тонких слоев в покрытиях, которые упрочнены ячеистыми образованиями, карбидными и боридными включениями малых размеров, а также за счет увеличения доли ультрадисперсных фаз в покрытиях. Существенно влияет на механические свойства получаемых покрытий и используемые интервалы значений рабочих параметров процесса, в частности именно при этих условиях наблюдается эффект измельчения структуры частиц в процессе напыления, при котором размер включений уменьшается в 1,25-13,45 раз. Снижение температуры и скорости плазмы приводит к снижению твердости покрытий, что объясняется недостаточным нагревом и несколько меньшим ускорением частиц, что не обеспечивает формирование вторичной структуры. Повышение значений этих параметров нецелесообразно, так как характеристики покрытий остаются на прежнем уровне. Изменение состава фокусирующего газа следующим образом влияет на качество покрытий. При увеличении расхода природного газа в смеси природный газ - воздух более, чем в предлагаемом соотношении, в покрытиях появляются частицы пироуглерода, что приводит к повышению пористости покрытий и, как следствие, к снижению качества и эксплуатационных свойств покрытий. При уменьшении расхода природного газа в смеси природный газ-воздух менее, чем в предлагаемом соотношении на напыляемых частицах появляются оксидные пленки, что является признаком их окисления и так же отрицательно сказывается на качестве покрытий. В предлагаемом техническом решении за счет режимных параметров напыления и использования кольцевой щели для ввода порошка в плазменный поток с последующей его фокусировкой путем подачи фокусирующего газа в определенных количествах обеспечивается полное проплавление и необходимое ускорение частиц напыляемого порошка. Сочетание оптимальных температурных и скоростных параметров процесса обеспечивает высокую адгезию покрытий, которые не срываются при обработке алмазным кругом.The studies conducted by the authors led to the conclusion that the mechanical properties of the resulting coatings are significantly improved if a dispersed powder of a self-fluxing nickel-based alloy is used as the initial powder, the particles of which are clad with a Ni-Cr solid solution with a cladding layer thickness of 2-6 μm. It has been established that one of the reasons for improving the mechanical properties of coatings is their structure, formed from clad powder, on the surface of the particles of which a shell with a fine-grained structure 2-6 μm thick, the so-called hardening layer, is formed. This is because the structure of the particle nuclei differs significantly from the particle structure of the clad layer. Thus, coatings formed from a clad Ni-Al alloy have cellular structures with a cell size of (1-3) ÷ (1.56-13.3) μm with a thickness of jumpers of 100-700 nm in them. The thickness of the individual layers in the coatings is generally 0.47-16.00 microns and about 10% of the layers have a thickness of 16-25 microns. Coatings formed from the clad alloy Ni-Cr-B-Si-C, there are numerous boride and carbide inclusions 0.25-2.29 microns in size, concentrated in the nuclei of the clad particles. In both cases, the cladding shells from the Ni-Cr solid solution pass into the coating in the form of thin layers and are a bond between the deformed nuclei. Thus, the increase in hardness and wear resistance in the resulting coatings is explained by the large number of grain boundaries as a result of the formation of numerous thin layers in the coatings, which are strengthened by cellular formations, carbide and boride inclusions of small sizes, and also due to an increase in the fraction of ultrafine phases in the coatings. Significantly affects the mechanical properties of the obtained coatings and the used ranges of the process operating parameters, in particular under these conditions, the effect of grinding of the particle structure during the deposition process is observed, in which the size of the inclusions decreases by 1.25–13.45 times. A decrease in the temperature and plasma velocity leads to a decrease in the hardness of the coatings, which is explained by insufficient heating and somewhat lower particle acceleration, which does not provide the formation of a secondary structure. Increasing the values of these parameters is impractical, since the characteristics of the coatings remain at the same level. Changing the composition of the focusing gas as follows affects the quality of the coatings. With an increase in the consumption of natural gas in a natural gas-air mixture more than in the proposed ratio, pyrocarbon particles appear in the coatings, which leads to an increase in the porosity of the coatings and, as a result, to a decrease in the quality and performance of the coatings. With a decrease in the consumption of natural gas in a natural gas-air mixture less than in the proposed ratio, oxide films appear on the sprayed particles, which is a sign of their oxidation and also negatively affects the quality of the coatings. In the proposed technical solution, due to the operating parameters of the spraying and the use of an annular gap for introducing the powder into the plasma stream with its subsequent focusing by supplying the focusing gas in certain quantities, complete penetration and the necessary acceleration of the particles of the sprayed powder are ensured. The combination of optimal temperature and speed parameters of the process ensures high adhesion of coatings that do not break when processing with a diamond wheel.

Предлагаемый способ может быть осуществлен следующим образом. Для получения покрытия на стальных образцах, предварительно подвергнутых дробеструйной обработке и обезжириванию, готовят исходный порошок самофлюсующегося сплава на основе никеля состава Ni-Cr-B-Si-C или Ni-Al, частицы которого плакированы твердым раствором Ni-Cr с толщиной плакирующего слоя 2-6 мкм, фракции 40-100 мкм. Порошок подают в узел кольцевого ввода электродугового плазмотрона постоянного тока ПНК-50 при следующих режимах: мощность плазмотрона - 37-57 кВт, плазмообразующий газ - воздух, расход плазмообразующего газа - 2,6-3,2 г/с. Фокусирующим газом служит смесь природного газа и воздуха, взятых в соотношении природный газ:воздух=(1,86÷4,88):1. Напыление осуществляют при среднемассовой температуре струи плазмы 5750÷6500 К и ее среднемассовой скорости 2170÷2500 м/с. Частицы напыляемого порошка после ввода в плазменный поток нагреваются до высоких температур, ускоряются и, попадая на поверхность стали, формируют износостойкое покрытие.The proposed method can be implemented as follows. To obtain a coating on steel samples previously subjected to bead-blasting and degreasing, an initial powder of a self-fluxing alloy based on nickel of the composition Ni-Cr-B-Si-C or Ni-Al is prepared, the particles of which are clad with a Ni-Cr solid solution with a cladding thickness of 2 -6 microns, fractions 40-100 microns. The powder is supplied to the PNK-50 DC arc plasma torch annular inlet unit under the following modes: plasma torch power - 37-57 kW, plasma forming gas - air, plasma forming gas flow rate - 2.6-3.2 g / s. The focusing gas is a mixture of natural gas and air, taken in the ratio of natural gas: air = (1.86 ÷ 4.88): 1. Spraying is carried out at a mass-average temperature of a plasma jet of 5750 ÷ 6500 K and its mass-average velocity of 2170 ÷ 2500 m / s. The particles of the sprayed powder, after being introduced into the plasma stream, are heated to high temperatures, accelerated, and, getting on the surface of the steel, form a wear-resistant coating.

Относительную износостойкость покрытия определяют в условиях сухого трения о закрепленный абразив на машине трения Х4-Б. В качестве абразива используют наждачную бумагу из карбида кремния зернистостью 50 мкм. Нагрузка составляет 1,05 МПА. Эталоном служит сталь 50, закаленная до твердости 52-54 HRC.The relative wear resistance of the coating is determined in dry friction on a fixed abrasive on a friction machine X4-B. As an abrasive, sandpaper made of silicon carbide with a grain size of 50 microns is used. The load is 1.05 MPA. The standard is steel 50, hardened to a hardness of 52-54 HRC.

Микротвердость измеряют на шлифах согласно ГОСТ 9450-76 на приборе ПМТ-3 вдавливанием четырехгранной алмазной пирамиды при нагрузке 100 г. В таблице 1 характеристики известных и предлагаемых покрытий.Microhardness is measured on thin sections according to GOST 9450-76 on a PMT-3 device by indenting a tetrahedral diamond pyramid at a load of 100 g. Table 1 shows the characteristics of known and proposed coatings.

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

В таблице 2 приведено влияние режимных параметров процесса напыления на твердость получаемых покрытий.Table 2 shows the effect of the operating parameters of the deposition process on the hardness of the resulting coatings.

Figure 00000003
Figure 00000003

Предлагаемый способ иллюстрируется следующими примерами.The proposed method is illustrated by the following examples.

Пример 1. Необходимо получить износостойкое покрытие с твердостью не менее 63 ед. HRC. Для получения покрытия используют порошок фракции 40-100 мкм сплава ПЗН77Х15С3Р2-3 (сплав Ni-Cr-B-Si-C) с плакирующим слоем из твердого раствора NiCr толщиной 2-6 мкм. Порошок подают в узел кольцевого ввода электродугового плазмотрона постоянного тока ПНК-50 при следующих режимах: мощность плазмотрона - 37 кВт, плазмообразующий газ - воздух, расход плазмообразующего газа - 2,6 г/с. Фокусирующим газом служит смесь природного газа и воздуха, взятых в соотношении природный газ:воздух=(1,86):1. Напыление осуществляют на стальных образцах, предварительно подвергнутых дробеструйной обработке и обезжириванию, при среднемассовой температуре струи плазмы 5750 К и ее среднемассовой скорости 2170 м/с. Дистанция напыления составляет 160-180 мм. Скорость перемещения пятна напыления относительно напыляемой поверхности не менее 1 м/с. Расход напыляемого порошка не более 15 кг/час. Частицы напыляемого порошка после ввода в плазменный поток нагреваются до высоких температур, ускоряются и, попадая на поверхность стали, формируют износостойкое покрытие.Example 1. It is necessary to obtain a wear-resistant coating with a hardness of at least 63 units. HRC To obtain a coating, a powder of a fraction of 40-100 μm of the PZN77X15C3P2-3 alloy (Ni-Cr-B-Si-C alloy) with a clad layer of a NiCr solid solution 2-6 μm thick is used. The powder is fed to the PNK-50 DC arc plasma torch annular inlet assembly under the following modes: plasma torch power - 37 kW, plasma-forming gas - air, plasma-forming gas flow rate - 2.6 g / s. The focusing gas is a mixture of natural gas and air, taken in the ratio of natural gas: air = (1.86): 1. Spraying is carried out on steel samples previously subjected to bead-blasting and degreasing, at a mass-average temperature of a plasma jet of 5750 K and its mass-average velocity of 2170 m / s. The spraying distance is 160-180 mm. The speed of movement of the spraying spot relative to the sprayed surface is at least 1 m / s. The consumption of the sprayed powder is not more than 15 kg / hour. The particles of the sprayed powder, after being introduced into the plasma stream, are heated to high temperatures, accelerated, and, getting on the surface of the steel, form a wear-resistant coating.

Получают покрытие со следующими характеристиками: твердость - 63-67 ед. HRC; износ отсутствует; при механической обработке покрытия не срываются.Get a coating with the following characteristics: hardness - 63-67 units HRC; no wear; during machining, the coatings do not break.

Пример 2. Необходимо получить износостойкое покрытие с твердостью не менее 59 ед. HRC. Для получения покрытия используют порошок фракции 40-100 мкм сплава ПН-8Ю15М (сплав Ni-Al) с плакирующим слоем из NiCr толщиной 2-6 мкм Порошок подают в узел кольцевого ввода электродугового плазмотрона постоянного тока ПНК-50 при следующих режимах: мощность плазмотрона - 57 кВт, плазмообразующий газ - воздух, расход плазмообразующего газа - 3,2 г/с. Фокусирующим газом служит смесь природного газа и воздуха, взятых в соотношении природный газ:воздух=(4,88):1. Напыление осуществляют на стальных образцах, предварительно подвергнутых дробеструйной обработке и обезжириванию, при среднемассовой температуре струи плазмы 6500 К и ее среднемассовой скорости 2500 м/с. Скорость перемещения пятна напыления относительно напыляемой поверхности не менее 1 м/с. Расход напыляемого порошка не более 15 кг/час. Частицы напыляемого порошка после ввода в плазменный поток нагреваются до высоких температур, ускоряются и, попадая на поверхность стали, формируют износостойкое покрытие.Example 2. It is necessary to obtain a wear-resistant coating with a hardness of at least 59 units. HRC To obtain a coating, a powder of a fraction of 40-100 μm of the PN-8U15M alloy (Ni-Al alloy) with a cladding layer of NiCr 2-6 μm thick is used. The powder is fed to the PNK-50 DC arc arc plasma annular input unit under the following conditions: plasma torch power - 57 kW, plasma gas - air, plasma gas consumption - 3.2 g / s. The focusing gas is a mixture of natural gas and air, taken in the ratio of natural gas: air = (4.88): 1. Spraying is carried out on steel samples previously subjected to bead-blasting and degreasing, at a mass-average temperature of a plasma jet of 6500 K and its mass-average velocity of 2500 m / s. The speed of movement of the spraying spot relative to the sprayed surface is at least 1 m / s. The consumption of the sprayed powder is not more than 15 kg / hour. The particles of the sprayed powder, after being introduced into the plasma stream, are heated to high temperatures, accelerated, and, getting on the surface of the steel, form a wear-resistant coating.

Получают покрытие со следующими характеристиками: твердость - 58-60 ед. HRC; износ отсутствует; при механической обработке покрытия не срываются.Get a coating with the following characteristics: hardness - 58-60 units HRC no wear; during machining, the coatings do not break.

Таким образом, предлагаемый способ нанесения износостойкого покрытия позволяет в отсутствие операции оплавления значительно повысить твердость и износостойкость получаемых покрытий.Thus, the proposed method of applying a wear-resistant coating allows in the absence of a reflow operation to significantly increase the hardness and wear resistance of the resulting coatings.

Claims (1)

Способ нанесения износостойкого покрытия на стальные детали, включающий ввод дисперсного порошка самофлюсующегося сплава на основе никеля через кольцевую щель в воздушно-плазменную струю с последующей газодинамической фокусировкой и напыление его на предварительно обработанную поверхность стальной детали, отличающийся тем, что используют порошок самофлюсующегося сплава на основе никеля состава Ni-Cr-B-Si-C или Ni-Al, частицы которого плакированы твердорастворным сплавом Ni-Cr с толщиной слоя 2-6 мкм, при этом в качестве фокусирующего газа используют смесь воздуха и природного газа, взятых в соотношении природный газ : воздух =(1,86÷4,88):1, а напыление осуществляют при среднемассовой температуре струи плазмы 5750÷6500 К и ее среднемассовой скорости 2170÷2500 м/с. A method of applying a wear-resistant coating to steel parts, comprising introducing a dispersed powder of a self-fluxing nickel-based alloy through an annular gap into an air-plasma jet followed by gas-dynamic focusing and spraying it onto a pre-treated surface of a steel part, characterized in that a powder of a self-fluxing nickel-based alloy is used composition of Ni-Cr-B-Si-C or Ni-Al, the particles of which are clad with a solid solution of Ni-Cr alloy with a layer thickness of 2-6 μm, while using as the focusing gas lzuyut mixture of air and natural gas in the ratio of natural gas: air = (1,86 ÷ 4,88): 1, and the sputtering is performed at a bulk temperature of the plasma jet 5750 ÷ 6500 K and its average velocity 2170 ÷ 2500 m / s.
RU2014154423/02A 2014-12-30 2014-12-30 Procedure of wear-resistant coating application on steel parts RU2594998C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014154423/02A RU2594998C2 (en) 2014-12-30 2014-12-30 Procedure of wear-resistant coating application on steel parts

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014154423/02A RU2594998C2 (en) 2014-12-30 2014-12-30 Procedure of wear-resistant coating application on steel parts

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014154423A RU2014154423A (en) 2016-07-20
RU2594998C2 true RU2594998C2 (en) 2016-08-20

Family

ID=56413373

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014154423/02A RU2594998C2 (en) 2014-12-30 2014-12-30 Procedure of wear-resistant coating application on steel parts

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2594998C2 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4485149A (en) * 1981-02-26 1984-11-27 Maschinenfabrik Augsburg-Nurnberg Aktiengesellschaft Highly temperature-resistant, wear-resistant workpieces and method for their manufacture
US6187115B1 (en) * 1996-06-25 2001-02-13 Castolin S.A. Material in powder or wire form on a nickel basis for a coating and processes and uses therefor
US6562480B1 (en) * 2001-01-10 2003-05-13 Dana Corporation Wear resistant coating for piston rings
RU2007119941A (en) * 2004-10-29 2008-12-10 Хонейвелл Интернэшнл Инк. (Us) METHOD FOR COATING PRODUCTS FROM ALUMINUM OR ALUMINUM ALLOYS
RU2474983C1 (en) * 2011-07-07 2013-02-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича Сибирского отделения Российской академии наук (ИТПМ СО РАН) Unit for circular input of powder material of electric arc plasmatron

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4485149A (en) * 1981-02-26 1984-11-27 Maschinenfabrik Augsburg-Nurnberg Aktiengesellschaft Highly temperature-resistant, wear-resistant workpieces and method for their manufacture
US6187115B1 (en) * 1996-06-25 2001-02-13 Castolin S.A. Material in powder or wire form on a nickel basis for a coating and processes and uses therefor
US6562480B1 (en) * 2001-01-10 2003-05-13 Dana Corporation Wear resistant coating for piston rings
RU2007119941A (en) * 2004-10-29 2008-12-10 Хонейвелл Интернэшнл Инк. (Us) METHOD FOR COATING PRODUCTS FROM ALUMINUM OR ALUMINUM ALLOYS
RU2474983C1 (en) * 2011-07-07 2013-02-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича Сибирского отделения Российской академии наук (ИТПМ СО РАН) Unit for circular input of powder material of electric arc plasmatron

Also Published As

Publication number Publication date
RU2014154423A (en) 2016-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Grigoriev et al. Cold spraying: From process fundamentals towards advanced applications
Kim et al. Superhard nano WC–12% Co coating by cold spray deposition
US4299860A (en) Surface hardening by particle injection into laser melted surface
US9328918B2 (en) Combustion cold spray
Yandouzi et al. WC-based cermet coatings produced by cold gas dynamic and pulsed gas dynamic spraying processes
RU2503740C2 (en) Method of making composite coatings by coaxial laser surfacing
EP0270265B1 (en) Making composite metal deposit by spray casting
KR20040085069A (en) thermal spraying power and method of forming a thermal sprayed coating using the same
Fauchais et al. Thermal and cold spray: Recent developments
RU2625618C1 (en) Method of making multi-layer compositive coating
JP2016074970A (en) Thermal spray for hydrophobic and superhydrophobic/ice-phobic coating having durability and large area
RU2594998C2 (en) Procedure of wear-resistant coating application on steel parts
JP4174496B2 (en) Method for forming abrasion-resistant thermal spray coating and thermal spray machine
RU2354749C2 (en) Method for making nanostructured functional-gradient wear-resistant coating
Jin et al. Microstructure and tribological properties of stainless steel coatings sprayed by two methods based on spraying
Gorlach A new method for thermal spraying of Zn–Al coatings
Chesnokov et al. Effect of the microstructure of cermet powders on the performance characteristics of thermal spray coatings
Kosarev et al. Production of TiC–Co and TiC–NiCr Composite Powders and Study of Their Interaction with a Target under Cold Spray Conditions
Hazra et al. Synthesis of mullite-based coatings from alumina and zircon powder mixtures by plasma spraying and laser remelting
St Węglowski et al. A comprehensive study on the microstructure of plasma spraying coatings after electron beam remelting
Zhitomirsky et al. WC–Co coatings deposited by the electro-thermal chemical spray method
RU2462533C1 (en) Method of plasma spraying of wear resistant coating
RU2430995C2 (en) Procedure for manufacture of composite coating
RU2430193C1 (en) Method for obtaining wear-resistant coatings by means of detonation spraying
CN107267907B (en) A kind of deformation-compensated method of supersonic flame spraying plate-shaped part

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20181231