RU2676122C1 - Method for applying wear resistant coatings based on aluminum and yttrium oxide to silumin - Google Patents
Method for applying wear resistant coatings based on aluminum and yttrium oxide to silumin Download PDFInfo
- Publication number
- RU2676122C1 RU2676122C1 RU2018119044A RU2018119044A RU2676122C1 RU 2676122 C1 RU2676122 C1 RU 2676122C1 RU 2018119044 A RU2018119044 A RU 2018119044A RU 2018119044 A RU2018119044 A RU 2018119044A RU 2676122 C1 RU2676122 C1 RU 2676122C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- silumin
- yttrium oxide
- aluminum
- formation
- coatings
- Prior art date
Links
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims abstract description 42
- 229910000551 Silumin Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 25
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 14
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 14
- SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoyttriooxy)yttrium Chemical compound O=[Y]O[Y]=O SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 10
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 16
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 14
- 238000004880 explosion Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 7
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims abstract description 5
- 230000004927 fusion Effects 0.000 claims abstract description 3
- 238000005303 weighing Methods 0.000 claims description 9
- 238000005507 spraying Methods 0.000 abstract description 12
- 239000002360 explosive Substances 0.000 abstract description 6
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 7
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 5
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 5
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 4
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 3
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 2
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 2
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 2
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- MTPVUVINMAGMJL-UHFFFAOYSA-N trimethyl(1,1,2,2,2-pentafluoroethyl)silane Chemical compound C[Si](C)(C)C(F)(F)C(F)(F)F MTPVUVINMAGMJL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical group [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- JNDMLEXHDPKVFC-UHFFFAOYSA-N aluminum;oxygen(2-);yttrium(3+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Y+3] JNDMLEXHDPKVFC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000004626 scanning electron microscopy Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
- C23C4/04—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the coating material
- C23C4/10—Oxides, borides, carbides, nitrides or silicides; Mixtures thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
- C23C4/12—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the method of spraying
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области поверхностного упрочнения алюминиевых сплавов электровзрывным напылением, в частности к поверхностному упрочнению силумина системой Y2O3-Al и может быть использовано при нанесении предлагаемым способом покрытий на детали и изделия, подверженные износу.The invention relates to the field of surface hardening of aluminum alloys by electric explosion spraying, in particular to the surface hardening of silumin by the Y 2 O 3 -Al system and can be used when applying the proposed method for coatings on parts and products subject to wear.
Известен способ электровзрывного напыления композиционных износостойких покрытий системы TiC-Mo на поверхности трения. Данный способ заключается в размещении порошковой навески из карбида титана между двумя слоями молибденовой фольги и осуществление электрического взрыва фольги с формированием импульсной многофазной плазменной струи, которая оплавляет поверхности трения при значении удельного потока энергии 3,5…4,5 ГВт/м2. Напыление на оплавленный слой компонентов плазменной струи происходит с последующей самозакалкой и формированием композиционного покрытия, содержащего карбид титана и молибден (RU №2518037 МПК С24С 4/10, опубл. 10.06.2014).A known method of electric explosive spraying of composite wear-resistant coatings of the TiC-Mo system on the friction surface. This method consists in placing a powder sample of titanium carbide between two layers of molybdenum foil and performing an electric explosion of the foil with the formation of a pulsed multiphase plasma jet, which melts the friction surface with a specific energy flux of 3.5 ... 4.5 GW / m 2 . Spraying on the melted layer of the plasma jet components occurs with subsequent self-hardening and the formation of a composite coating containing titanium carbide and molybdenum (RU No. 2518037 IPC С24С 4/10, publ. 10.06.2014).
Недостатком известного способа является высокая шероховатость напыленных покрытий, а также низкая степень гомогенизации структуры, выраженная в неоднородности фазового и элементного состава покрытий. Это ограничивает возможность практического применения изделий с такими покрытиями. После электровзрывного напыления на поверхности покрытий неравномерно распределены многочисленные деформированные закристаллизовавшиеся микрокапли молибдена. Это может стать причиной быстрого износа покрытия (Романов Д.А., Будовских Е.А., Громов В.Е. Электровзрывное напыление электроэрозионностойких покрытий: формирование структуры, фазового состава и свойств электроэрозионностойких покрытий методом электровзрывного напыления. - Saarbrucken: LAP LAMBERT Academic Publishing GmbH & Co. KG, 2012. - 170 c.The disadvantage of this method is the high roughness of the sprayed coatings, as well as a low degree of homogenization of the structure, expressed in the heterogeneity of the phase and elemental composition of the coatings. This limits the possibility of practical use of products with such coatings. After electroexplosive spraying, numerous deformed crystallized molybdenum microdroplets are unevenly distributed on the surface of the coatings. This can cause rapid wear of the coating (Romanov D.A., Budovskikh E.A., Gromov V.E. Electroexplosive spraying of electroerosion-resistant coatings: the formation of the structure, phase composition and properties of electroerosion-resistant coatings by the method of electric explosive spraying. - Saarbrucken: LAP LAMBERT Academic Publishing GmbH & Co. KG, 2012 .-- 170 c.
Электровзрывное напыление износо- и электроэрозионностойких покрытий / Д.А. Романов, Е.А. Будовских, В.Е. Громов, Ю.Ф. Иванов. - Новокузнецк: Изд-во ООО «Полиграфист», 2014. - 203 с.).Electroexplosive spraying of wear- and electroerosion-resistant coatings / D.A. Romanov, E.A. Budovsky, V.E. Gromov, Yu.F. Ivanov. - Novokuznetsk: Publishing house LLC Polygraphist, 2014. - 203 p.).
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является способ электровзрывного нанесения металлических покрытий на алюминиевые контактные поверхности, включающий формирование импульсной многофазной плазменной струи продуктов электрического взрыва проводников и воздействие ею на контактную поверхность. Воздействие на контактную поверхность осуществляют в вакууме, при нагреве поверхности до температуры плавления материала, с формированием на ней рельефа покрытия и при пороговом значении удельного потока энергии плазменной струи q, определяемом по соотношению:Closest to the claimed technical solution is a method of electric explosive deposition of metal coatings on aluminum contact surfaces, including the formation of a pulsed multiphase plasma jet of electrical explosion products of conductors and its impact on the contact surface. The impact on the contact surface is carried out in vacuum, when the surface is heated to the melting temperature of the material, with the formation of a coating relief on it and at a threshold value of the specific energy flux of the plasma jet q, determined by the ratio:
где Т - температура плавления металла; χ и λ - средние значения температуро - и теплопроводности металла в интервале температур от комнатной до температуры плавления; τ - время импульса (RU №2422555 МПК С23С 4/12, опубл. 27.06.2011).where T is the melting point of the metal; χ and λ are the average values of the temperature and thermal conductivity of the metal in the temperature range from room temperature to the melting point; τ is the pulse time (RU No. 2422555 MPK С23С 4/12, publ. 06/27/2011).
Недостатком прототипа является формирование покрытий при пороговом значении удельного потока энергии, когда напыляемая поверхность нагревается до температуры плавления. В этом случае покрытие имеет адгезионную связь с основой. При напылении покрытий с оплавлением поверхности образуется промежуточный слой взаимного смешивания материалов покрытия и основы, в результате чего покрытие имеет более прочную адгезионно-когезионную связь с основой. Кроме того прототип предполагает нанесение покрытий с высокой электропроводностью, например медных покрытий на алюминиевые контактные поверхности. Однако в ряде случаев необходимо формирование покрытий, обладающих другими высокими функциональными свойствами, например износостойкостью.The disadvantage of the prototype is the formation of coatings at a threshold value of the specific energy flux when the sprayed surface is heated to the melting temperature. In this case, the coating has an adhesive bond with the base. When spraying coatings with surface melting, an intermediate layer of mutual mixing of the coating materials and the base is formed, as a result of which the coating has a stronger adhesive-cohesive bond with the base. In addition, the prototype involves the application of coatings with high electrical conductivity, for example, copper coatings on aluminum contact surfaces. However, in some cases, it is necessary to form coatings with other high functional properties, for example, wear resistance.
Техническая проблема, решаемая предлагаемым изобретением, заключается в получении композиционных покрытий алюминий - оксид иттрия, обладающих высокой микротвердостью и износостойкостью.The technical problem solved by the invention is to obtain composite coatings of aluminum - yttrium oxide, with high microhardness and wear resistance.
Решение проблемы реализуется способом нанесения износостойких покрытий на основе алюминия и оксида иттрия на силумин, включающем электрический взрыв композиционного электрически взрываемого проводника, состоящего из двухслойной плоской алюминиевой оболочки массой 60-150 мг и сердечника в виде порошка оксида иттрия массой, равной 0,5-2,0 массы оболочки, формирование из продуктов взрыва импульсной многофазной плазменной струи, оплавление ею поверхности силумина при поглощаемой плотности мощности 4,5-5,0 ГВт/м2, осаждение на поверхность продуктов взрыва и формирование на ней композиционного покрытия системы Y2O3-Al.The problem is solved by the method of applying wear-resistant coatings based on aluminum and yttrium oxide to silumin, which includes an electric explosion of a composite electrically exploded conductor, consisting of a two-layer flat aluminum shell weighing 60-150 mg and a core in the form of yttrium oxide powder weighing 0.5-2 , 0 mass of the shell, formation of the products of the explosion of a pulsed multiphase plasma jet, fusion of the silumin surface with absorbed power density 4.5-5.0 GW / m 2 , deposition on the surface of the explosion and the formation on it of a composite coating of the Y 2 O 3 -Al system.
Технический результат при использовании заявляемого способа по сравнению с прототипом заключается в формировании поверхностного слоя с высокими микротвердостью и износостойкостью, что позволяет использовать полученные данным способом материалы в деталях, подверженных износу.The technical result when using the proposed method in comparison with the prototype is to form a surface layer with high microhardness and wear resistance, which allows the materials obtained by this method to be used in parts subject to wear.
Способ поясняется представленной на фиг. 1 структурой поперечного сечения поверхностного слоя электровзрывного композиционного покрытия системы Y2O3-Al, полученной методом сканирующей электронной микроскопии, представленным на фиг. 2 графиком зависимости величины коэффициента трения от расстояния, пройденного контртелом вдоль дорожки трения при испытаниях на износостойкость силумина в литом состоянии и представленным на фиг. 3 графиком - силумин после электровзрывного легирования.The method is illustrated in FIG. 1 by the cross-sectional structure of the surface layer of the electric explosive composite coating of the Y 2 O 3 -Al system obtained by the scanning electron microscopy method shown in FIG. 2 is a graph of the dependence of the coefficient of friction on the distance traveled by the counterbody along the friction track when testing the durability of the silumin in the cast state and shown in FIG. 3 schedule - silumin after electroexplosive alloying.
На фиг. 1 указаны области структуры, где 1 - слой покрытия, 2 - область смешивания, 3 - подложка из силумина.In FIG. 1 shows the regions of the structure, where 1 is the coating layer, 2 is the mixing region, 3 is the silumin substrate.
Установлено, что в результате высокоскоростного охлаждения модифицированного слоя, имеющего место при электровзрывном напылении, в поверхностном слое формируется структура ячеистой кристаллизации алюминия. Размер ячеек кристаллизации изменяется в пределах (200-450) нм. По границам ячеек располагаются прослойки второй фазы. Методами микрорентгеноспектрального анализа установлено, что прослойки сформированы атомами кремния и иттрия.It has been established that as a result of high-speed cooling of the modified layer that occurs during electroexplosive spraying, a cellular crystallization structure of aluminum is formed in the surface layer. The size of the crystallization cells varies in the range (200-450) nm. At the borders of the cells are interlayers of the second phase. Using X-ray microspectral analysis, it was found that the interlayers are formed by silicon and yttrium atoms.
Исследования морфологии и фазового строения поверхности силумина, модифицированного системой Y2O3-Al показали, что в целом модифицированная поверхность является низкопористой с однородным содержанием легирующих элементов. Основными элементами модифицированной поверхности являются алюминий, иттрий и титан. Структура модифицированного слоя содержит наноразмерные элементы.Studies of the morphology and phase structure of the surface of silumin modified with the Y 2 O 3 -Al system showed that, in general, the modified surface is low-porous with a uniform content of alloying elements. The main elements of the modified surface are aluminum, yttrium and titanium. The structure of the modified layer contains nanoscale elements.
Указанный режим, при котором поглощаемая плотность мощности составляет 4,5-5,0 ГВт/м2, установлен эмпирически и является оптимальным, поскольку при интенсивности воздействия ниже 4,5 ГВт/м2 не происходит образование рельефа между покрытием и подложкой из силумина, вследствие чего возможно отслаивание покрытия, а выше 5,0 ГВт/м2 происходит формирование развитого рельефа поверхности напыляемого покрытия. При значении массы алюминиевой фольги менее 60 мг становится невозможным изготовление из нее композиционного электрически взрываемого проводника. При значении массы алюминиевой фольги более 150 мг получаемое на силумине покрытие, обладает большим количеством дефектов. При значении массы сердечника, состоящего из порошка оксида иттрия массой менее 0,5 или более 2,0 массы оболочки, покрытие с композиционной наполненной структурой на поверхностях силумина также обладает дефектной структурой.The specified mode, in which the absorbed power density is 4.5-5.0 GW / m 2 , is established empirically and is optimal, since at an intensity of exposure below 4.5 GW / m 2 there is no relief formation between the coating and the silumin substrate, as a result, peeling of the coating is possible, and above 5.0 GW / m 2 , a developed relief of the surface of the sprayed coating is formed. When the mass value of aluminum foil is less than 60 mg, it becomes impossible to make a composite electrically exploded conductor from it. When the mass value of aluminum foil is more than 150 mg, the coating obtained on silumine has a large number of defects. When the mass of the core, consisting of yttrium oxide powder weighing less than 0.5 or more than 2.0 shell masses, a coating with a composite filled structure on the surfaces of silumin also has a defective structure.
Трибологические свойства модифицированного силумина характеризовали коэффициентом износа и коэффициентом трения (прибор TRIBOtester). Коэффициент трения измеряется как инерционный момент, возникающий между исследуемыми материалами. Анализ результатов, показывает, что износостойкость исследуемого материала после электровзрывного напыления увеличилась, по сравнению с износостойкостью исходного силумина, более чем в 28 раз; коэффициент трения снизился более чем в 2 раза (фиг. 2, 3).The tribological properties of the modified silumin were characterized by a wear coefficient and a friction coefficient (TRIBOtester device). The coefficient of friction is measured as the inertial moment arising between the investigated materials. An analysis of the results shows that the wear resistance of the studied material after electroexplosive spraying increased by more than 28 times compared with the wear resistance of the initial silumin; the friction coefficient decreased by more than 2 times (Fig. 2, 3).
Микротвердость измеряли на микротвердомере HVS-1000A. Среднее значение микротвердости покрытий по всем режимам обработки равно 1010 МПа. Исходный силумин имеет значение 530 МПа, следовательно, обработка силумина с помощью электровзрывного напыления увеличивает микротвердость в ≈2 раза, по сравнению с начальным значением.Microhardness was measured on an HVS-1000A microhardness meter. The average value of the microhardness of the coatings for all processing modes is equal to 1010 MPa. The initial silumin has a value of 530 MPa, therefore, the processing of silumin using electric explosive spraying increases the microhardness by ≈2 times, compared with the initial value.
Примеры конкретного осуществления способа:Examples of specific implementation of the method:
Пример 1.Example 1
Обработке подвергали образец из силумина АК10М2Н размером 20×20×10 мм3. Был использован композиционный электрически взрываемый проводник, состоящий из оболочки в виде алюминиевой фольги массой 60 мг, и сердечника из порошка оксида иттрия массой 30 мг. Сформированной плазменной струей оплавляли поверхность силумина при поглощаемой плотности мощности 5,0 ГВт/м2 и формировали на ней композиционное электровзрывное покрытие системы Y2O3-Al.A sample of silumin AK10M2N with a size of 20 × 20 × 10 mm 3 was subjected to treatment. A composite electrically exploded conductor was used, consisting of a shell in the form of an aluminum foil weighing 60 mg, and a core of yttrium oxide powder weighing 30 mg. The formed plasma jet melted the surface of silumin at an absorbed power density of 5.0 GW / m 2 and formed a composite electroexplosive coating of the Y 2 O 3 -Al system on it.
Полученное покрытие имеет значение микротвердости 1265±68,7 МПа, с толщиной слоя напыления 48,11±17,15 мкм.The resulting coating has a microhardness value of 1265 ± 68.7 MPa, with a deposition layer thickness of 48.21 ± 17.15 μm.
Пример 2.Example 2
Обработке подвергали образец из силумина АК10М2Н размером 20×20×10 мм3. Был использован композиционный электрически взрываемый проводник, состоящий из оболочки в виде алюминиевой фольги массой 150 мг, и сердечника из порошка оксида иттрия массой 300 мг. Сформированной плазменной струей оплавляли поверхность силумина при поглощаемой плотности мощности 4,5 ГВт/м2 и формировали на ней композиционное электровзрывное покрытие системы Y2O3-Al.A sample of silumin AK10M2N with a size of 20 × 20 × 10 mm 3 was subjected to treatment. A composite electrically exploded conductor was used, consisting of a shell in the form of an aluminum foil weighing 150 mg and a core of yttrium oxide powder weighing 300 mg. The formed plasma jet melted the surface of silumin at an absorbed power density of 4.5 GW / m 2 and formed a composite electroexplosive coating of the Y 2 O 3 -Al system on it.
Полученное покрытие имеет значение микротвердости 1510±88,3 МПа, с толщиной слоя напыления 37,03±10,58 мкм.The resulting coating has a microhardness of 1510 ± 88.3 MPa, with a coating layer thickness of 37.03 ± 10.58 μm.
Таким образом, электровзрывное легирование силумина эвтектического состава частицами порошка оксида иттрия сопровождается формированием поверхностного слоя, механические (микротвердость) и трибологические (износостойкость и коэффициент трения) свойства которого многократно превышают соответствующие характеристики силумина в литом состоянии. Способ может быть использован в авиа- и автомобилестроении, при получении износостойких покрытий на деталях из силумина, а также в качестве конструкционных материалов, например, поршней двигателей внутреннего сгорания и компрессоров.Thus, the electroexplosive alloying of eutectic silumin with particles of yttrium oxide powder is accompanied by the formation of a surface layer whose mechanical (microhardness) and tribological (wear resistance and friction coefficient) properties are many times higher than the corresponding characteristics of silumin in the molten state. The method can be used in the aircraft and automotive industries, when obtaining wear-resistant coatings on parts made of silumin, and also as structural materials, for example, pistons of internal combustion engines and compressors.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018119044A RU2676122C1 (en) | 2018-05-23 | 2018-05-23 | Method for applying wear resistant coatings based on aluminum and yttrium oxide to silumin |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018119044A RU2676122C1 (en) | 2018-05-23 | 2018-05-23 | Method for applying wear resistant coatings based on aluminum and yttrium oxide to silumin |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2676122C1 true RU2676122C1 (en) | 2018-12-26 |
Family
ID=64753641
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018119044A RU2676122C1 (en) | 2018-05-23 | 2018-05-23 | Method for applying wear resistant coatings based on aluminum and yttrium oxide to silumin |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2676122C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2701699C1 (en) * | 2019-07-03 | 2019-09-30 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Method of obtaining wear-resistant coatings on surfaces of plates from aluminum alloy and copper |
| RU2727376C1 (en) * | 2020-01-09 | 2020-07-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный индустриальный университет" ФГБОУ ВО "СибГИУ" | Method of applying wear-resistant coatings based on aluminum and yttrium oxide on silumin |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58153768A (en) * | 1982-03-05 | 1983-09-12 | Nissan Motor Co Ltd | Wire detonation spray coating method |
| RU2021388C1 (en) * | 1991-04-18 | 1994-10-15 | Научно-исследовательский институт порошковой металлургии с опытным производством | Method for plasma spraying ceramic coatings |
| US20080199722A1 (en) * | 2007-02-16 | 2008-08-21 | Prasad Shrikrishna Apte | Thermal spray coatings and applications therefor |
| US20100025253A1 (en) * | 2006-09-28 | 2010-02-04 | Nobuaki Yoshioka | Method for coating a metal with a ceramic coating, electrolyte used therefor, ceramic coating, and metal material |
| RU2422555C1 (en) * | 2009-12-14 | 2011-06-27 | Евгений Александрович Будовских | Procedure for electric-explosive application of metal coating on contact surfaces |
-
2018
- 2018-05-23 RU RU2018119044A patent/RU2676122C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58153768A (en) * | 1982-03-05 | 1983-09-12 | Nissan Motor Co Ltd | Wire detonation spray coating method |
| RU2021388C1 (en) * | 1991-04-18 | 1994-10-15 | Научно-исследовательский институт порошковой металлургии с опытным производством | Method for plasma spraying ceramic coatings |
| US20100025253A1 (en) * | 2006-09-28 | 2010-02-04 | Nobuaki Yoshioka | Method for coating a metal with a ceramic coating, electrolyte used therefor, ceramic coating, and metal material |
| US20080199722A1 (en) * | 2007-02-16 | 2008-08-21 | Prasad Shrikrishna Apte | Thermal spray coatings and applications therefor |
| RU2422555C1 (en) * | 2009-12-14 | 2011-06-27 | Евгений Александрович Будовских | Procedure for electric-explosive application of metal coating on contact surfaces |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2701699C1 (en) * | 2019-07-03 | 2019-09-30 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Method of obtaining wear-resistant coatings on surfaces of plates from aluminum alloy and copper |
| RU2727376C1 (en) * | 2020-01-09 | 2020-07-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный индустриальный университет" ФГБОУ ВО "СибГИУ" | Method of applying wear-resistant coatings based on aluminum and yttrium oxide on silumin |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2676122C1 (en) | Method for applying wear resistant coatings based on aluminum and yttrium oxide to silumin | |
| Romanov et al. | Surface relief and structure of electroexplosive composite surface layers of the molybdenum-copper system | |
| RU2497976C1 (en) | METHOD FOR ELECTROEXPLOSIVE SPUTTERING OF COMPOSITE COATINGS OF Al-TiB2 SYSTEM ONTO ALUMINIUM SURFACES | |
| Taltavull et al. | Optimisation of the high velocity oxygen fuel (HVOF) parameters to produce effective corrosion control coatings on AZ91 magnesium alloy | |
| Zaguliaev et al. | Microstructure and mechanical properties of doped and electron-beam treated surface of hypereutectic Al-11.1% Si alloy | |
| Mola et al. | Formation of Al‐enriched surface layers through reaction at the Mg‐substrate/Al‐powder interface | |
| Wang et al. | The effect of Sb2O3 on the properties of micro‐arc oxidation coatings on magnesium alloys | |
| Fattah-Alhosseini et al. | Effect of particles content on microstructure, mechanical properties, and electrochemical behavior of aluminum-based hybrid composite processed by accumulative roll bonding process | |
| Suganeswaran et al. | Investigations on micro hardness, electrical and thermal conductivity of AA7075 surface hybrid composites produced through friction stir processing | |
| RU2583227C1 (en) | Method for application of wear-resistant coatings based on titanium diboride and molybdenum on steel surface | |
| Lu et al. | Effect of Y2O3 on microstructural characteristics and wear resistance of cobalt‐based composite coatings produced on TA15 titanium alloy surface by laser cladding | |
| Konovalov et al. | Effect of yttrium oxide modification of Al-Si alloy on microhardness and microstructure of surface layers | |
| Lal et al. | Microstructure evaluation, thermal and mechanical characterization of hybrid metal matrix composite | |
| Ghosh et al. | Development of flat absorber black anodic coating on 3D printed Al–10Si–Mg alloy for spacecraft thermal control application | |
| Persad et al. | Railgun tribology: Characterization and control of multishot wear debris | |
| Mostovshchikov et al. | Structural and energy state of electro-explosive aluminum nanopowder | |
| Ayyappadas et al. | An investigation on tribological and electrical behaviour of conventional and microwave processed copper-graphite composites | |
| Kaur et al. | High temperature sliding wear of spray-formed solid-lubricated aluminum matrix composites | |
| Fatoba et al. | The effects of Sn addition on the microstructure and surface properties of laser deposited Al-Si-Sn coatings on ASTM A29 steel | |
| Lin et al. | Effect of Na 2 WO 4 on Growth Process and Corrosion Resistance of Micro-arc Oxidation Coatings on 2A12 Aluminum Alloys in CH 3 COONa Electrolyte | |
| Schmidt et al. | Design of graded materials by particle reinforcement during accumulative roll bonding | |
| Burkov et al. | Deposition of Ti–Ni–Zr–Mo–Al–C composite coatings on the Ti6Al4V alloy by electrospark alloying in a granule medium | |
| Wen et al. | Effect of sealing treatment on the dielectric properties of plasma-sprayed Al2O3 coatings | |
| Yilbas et al. | Laser embedding of TiC particles into the surface of phosphor bronze‐bearing material | |
| JP4772320B2 (en) | Zinc-aluminum solder alloy |