RU2697147C1 - Борированный порошок для плазменного напыления - Google Patents
Борированный порошок для плазменного напыления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2697147C1 RU2697147C1 RU2018144744A RU2018144744A RU2697147C1 RU 2697147 C1 RU2697147 C1 RU 2697147C1 RU 2018144744 A RU2018144744 A RU 2018144744A RU 2018144744 A RU2018144744 A RU 2018144744A RU 2697147 C1 RU2697147 C1 RU 2697147C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- boron
- powder
- coating
- content
- plasma sputtering
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
- B22F1/16—Metallic particles coated with a non-metal
-
- 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
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
Изобретение относится к материалу для нанесения покрытия, в частности борированному порошку для плазменного напыления. Может использоваться для формирования износостойких покрытий. Частицы борированного порошка для плазменного напыления, состоят из ядра и борсодержащей оболочки, которая содержит бор в количестве от 0,1 до 0,95 мас.% и дополнительно содержит от 0,1 до 0,95 мас.% кремния. Обеспечивается сохранение пластичности напыляемого материала в покрытии, определяемой по величине микротвердости. 3 пр.
Description
Изобретение относится к области металлургии, а более конкретно к разработке состава порошков для напыления покрытий и может быть использовано для формирования износостойких покрытий с минимальным содержанием оксидов.
Известен состав для борирования металлических порошков в виде смеси 1% фтористого натрия и 99% карбида бора (А.С. СССР 1600152 МПК B22F 0/16, B22F 1/00). Способ позволяет получать борированные порошки с высоким содержанием бора и соответственно с высоким содержанием бора в покрытии. Такие покрытия твердые, но мало пластичные.
Известен состав для борирования металлических порошков в виде смеси 1,5-3,5% фторида или тетрафторбората металла, 1,5-3,5% парафина, остальное карбид бора (Патент Республики Беларусь №4255, B22F 0/16, B22F 1/00, Пантелеенко Ф.И., Константинов В.М., Штемпель О.П.). Способ позволяет получать борированные порошки с высоким содержанием бора и соответственно с высоким содержанием бора в покрытии. Такие покрытия твердые, но мало пластичные.
Известен способ получения порошка, каждая частица которого представляет собой металлическое ядро и борсодержащую диффузионную оболочку при следующем соотношении компонентов бор - 1,0÷9,0 мас. %, сталь 40Л - остальное (Патент Республики Беларусь №11033, МПК 8 В23K 35/30 2008, Пантелеенко Ф.И., Гурченко П.С., Демин М.И., Люцко В.А., Петришин Г.В., Пантелеенко Е.Ф., Сороговец В.И., Пантелеенко А.Ф.). Способ позволяет получать борированные порошки с высоким содержанием бора и соответственно с высоким содержанием бора в покрытии. Такие покрытия твердые, но мало пластичные.
Наиболее близок по техническому решению к заявляемому составу «Самофлюсующийся порошок на железной основе для износостойких покрытий», каждая частица которого состоит из ядра сферической формы и борсодержащей оболочки, отличающийся тем, что ядра представляют собой отходы производства чугунной дроби со средним диаметром 0,05-0,80 мм, а количество бора в порошке составляет 1,0-13,5 мас. % (Патент Республики Беларусь №13823, МПК В22F 1/02, С23С 4/06, В23K 35/30 2009, Пантелеенко Ф.И., Петришин Г.В., Пантелеенко Е.Ф., Кагулько М.П., Константинов В.М.). По этому патенту изготавливаются недорогие самофлюсующеся порошки для напыления износостойких покрытий, которые обеспечивают получение качественных защитных покрытий с высокой износостойкостью и ударной вязкостью. Поставленная задача решается тем, что разработан самофлюсующийся порошок на железной основе для износостойких покрытий, каждая частица которого состоит из ядра сферической формы на железной основе и борсодержащей оболочки. При этом ядра представляет собой отходы производства чугунной дроби со средним диаметром 0,05-0,8 мм, а количество бора в порошке составляет 1-13,5 мас. %. Этот патент на порошок взяли в качестве прототипа. Покрытие, сформированное по способу, указанному в прототипе, имеет следующие недостатки. Содержание бора в покрытии 1-13,5 мас. %, переводит этот материал в разряд эвтектических (литейных) составов, что снижает пластические свойства покрытия напыленного из этого порошка.
Задачей изобретения является: создание борированного порошка для плазменного напыления с целью сохранения пластичности и микротвердости материала покрытия на уровне свойств исходного порошка.
Техническим результатом изобретения является сохранение пластичности напыляемого материала в покрытии, измеряемой по значению микротвердости.
Технический результат достигается тем, что в борированном порошке для плазменного напыления, состоящем из ядра и борсодержащей оболочки, согласно изобретению, количество бора составляет от 1 до 0,1 мас. % порошка и дополнительно содержит от 1 до 0,1 мас. % кремния.
Получаемый технический результат можно объяснить тем, что бор и кремний при напылении покрытий расходуются на взаимодействие с кислородом и формирование летучих химических соединений. В этом случае содержание оксидов в покрытие минимальное, а, следовательно, сохраняется микротвердость, близкая к микротвердости напыляемого порошка, что является индикатором сохранения пластичности напыленного материала, что важно для работоспособности покрытия. Остаточное содержание бора и кремния на поверхности напыляемых частиц повышает вероятность получения прочного соединения между напыляемыми частицами, в том числе и при последующем упрочнении покрытия термопластической обработкой. При формировании покрытий из порошка с содержанием бора 1-13,5 мас. %, по способу, указанному в прототипе, более 95% бора сохраняется в покрытии, что приводит к снижению пластичности покрытия.
Пример 1.
Порошок никеля борировали при температуре 650°С, 2 часа в вакууме в засыпке порошка бора и карбида кремния, в соотношении к никелю 4:1. Содержание бора в порошке никеля оставило 0,95 мас. %, содержание кремния 0,8 мас. %. Порошок напыляли плазмотрона ПП-25 при эффективной мощности 15 кВт. Твердость частиц порошка никеля 3 ГПа, твердость покрытия 3,2 ГПа. При напылении порошка с содержанием бора 2 мас. %, как в прототипе, твердость покрытия 5 ГПа.
Пример 2.
Порошок марганцовистой стали (Fe-23,73%Cr-11,86%Mn-3,18%Ni-0,57%C-0,52Si) борировали при температуре 650°С, 2 часа в вакууме, в засыпке порошка бора и карбида кремния, с соотношением к порошку стали 4:1. Содержание бора в порошке никеля оставило 0,6 мас. % содержание кремния 0,4 мас. %. Порошок напыляли плазмотрона ПП-25 при эффективной мощности 16 кВт. Твердость частиц порошка стали 4 ГПа, твердость покрытия 4,5 ГПа. При напылении порошка с содержанием бора 4 мас. %, как в прототипе, твердость покрытия 6,5 ГПа.
Пример 3.
Порошок кермета 45 мас% TiC - 15 мас% Сr3С2 - 29 мас% NiCr - 11 мас% Мо борировали при температуре 650°С, 2 часа в вакууме, в засыпке порошка бора и карбида кремния, в соотношении к кермету 4:1. Содержание бора в порошке никеля оставило 0,4 мас. % содержание кремния 0,2 мас. %. Порошок напыляли плазмотроном ПП-25 при эффективной мощности 20 кВт. Твердость частиц порошка кермета 22 ГПа, твердость покрытия 23 ГПа. При напылении порошка с содержанием бора 6 мас. %, как в прототипе, твердость покрытия 27 ГПа.
Таким образом, поставленная задача решена. В предлагаемом способе напыления порошком с ограничением содержания бора и кремния в порошке для напыления твердость покрытия повышалась на 5-14% по отношению к твердости напыляемого материала, в то время как при напылении порошком с содержанием бора указанному в прототипе твердость повышалась на 23-66%).
Claims (1)
- Борированный порошок для плазменного напыления, состоящий из ядра и борсодержащей оболочки, отличающийся тем, что оболочка дополнительно содержит от 0,1 до 0,95 мас.% кремния, а содержание бора составляет от 0,1 до 0,95 мас.%.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018144744A RU2697147C1 (ru) | 2018-12-18 | 2018-12-18 | Борированный порошок для плазменного напыления |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018144744A RU2697147C1 (ru) | 2018-12-18 | 2018-12-18 | Борированный порошок для плазменного напыления |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2697147C1 true RU2697147C1 (ru) | 2019-08-12 |
Family
ID=67640462
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018144744A RU2697147C1 (ru) | 2018-12-18 | 2018-12-18 | Борированный порошок для плазменного напыления |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2697147C1 (ru) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3991240A (en) * | 1975-02-18 | 1976-11-09 | Metco, Inc. | Composite iron molybdenum boron flame spray powder |
US7722802B2 (en) * | 2003-02-18 | 2010-05-25 | Daimler Ag | Coated powder particles for producing three-dimensional bodies by means of a layer constituting method |
AU2010279557A1 (en) * | 2009-08-04 | 2012-03-29 | Allomet Corporation | Tough coated hard particles consolidated in a tough matrix material |
-
2018
- 2018-12-18 RU RU2018144744A patent/RU2697147C1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3991240A (en) * | 1975-02-18 | 1976-11-09 | Metco, Inc. | Composite iron molybdenum boron flame spray powder |
US7722802B2 (en) * | 2003-02-18 | 2010-05-25 | Daimler Ag | Coated powder particles for producing three-dimensional bodies by means of a layer constituting method |
AU2010279557A1 (en) * | 2009-08-04 | 2012-03-29 | Allomet Corporation | Tough coated hard particles consolidated in a tough matrix material |
EA029694B1 (ru) * | 2009-08-04 | 2018-05-31 | Элломет Корпорейшн | Порошковый материал, включающий твердые частицы с ударно-вязким покрытием и материал ударно-вязкой матрицы, способ получения такого материала и спеченные изделия, полученные таким способом |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106834974B (zh) | 铁基合金涂层与其形成方法 | |
RU2446930C1 (ru) | Порошковая проволока | |
EP1485220A1 (en) | Corrosion resistant powder and coating | |
JP2004522861A (ja) | コーティング材料およびこの材料でコートされた製品 | |
CN109622978A (zh) | 一种非晶合金粉末及其制备方法和应用 | |
JP2007203450A (ja) | 耐熱性超合金(hrsa)及びステンレス鋼の旋削加工に要求される切り欠け及び摩耗用の超硬合金インサート | |
RU2697147C1 (ru) | Борированный порошок для плазменного напыления | |
Mukanov et al. | Surface modification of titanium VT6 alloy obtained by additive technologies using reactive electrospark treatment | |
CA1098254A (en) | Method for forming a carbide layer of a va group element of the periodic or chromium on the surface of a ferrous alloy article | |
Burkov et al. | Electrospark deposition of tungsten carbide powder on titanium alloy Ti6Al4V | |
RU2542922C2 (ru) | Порошковая композиционная смесь для лазерной наплавки на металлическую подложку | |
Stulov et al. | Electrochemical methods for obtaining thin films of the refractory metal carbides in molten salts | |
US3579373A (en) | Carbiding | |
RU2714269C1 (ru) | Керметный порошок для плазменного напыления | |
RU2538227C1 (ru) | Наноструктурированная наплавочная проволока | |
US4717537A (en) | Process for making metallic alloys using precarburized ferroalloys | |
RU2601839C2 (ru) | Состав порошкообразной шихты для наплавки | |
RU2791259C1 (ru) | Способ газотермического напыления износостойких покрытий на основе системы Ti/TiВ2 | |
Tjong | Performance of laser-consolidated plasma-spray coatings on Fe-28Mn-7A1-1C alloy | |
Rius-Ayra et al. | Special Issue “Surface Modification of Metals and Alloys”. Coatings 2021, 11, 260 | |
Komatsu et al. | Synthesis of Y2O3 films by spray coating with milled EDTA· Y· H complexes | |
JP2001172756A (ja) | Fe系潤滑被覆層付き摺動部材、Fe系溶射層形成用素材及びFe系潤滑被覆層付き摺動部材の製造方法 | |
JP2012521496A (ja) | 基板用クロムフリーコーティング | |
SU1719457A1 (ru) | Порошковый сплав | |
Lu et al. | Microstructure and Wear Resistance of Chromium Carbide Coating In Situ Synthesized by Veb |