RU2775671C1 - Method for obtaining heat-resistant, wear-resistant coatings based on titanium aluminides on the surface of products from titanium alloys - Google Patents
Method for obtaining heat-resistant, wear-resistant coatings based on titanium aluminides on the surface of products from titanium alloys Download PDFInfo
- Publication number
- RU2775671C1 RU2775671C1 RU2022102461A RU2022102461A RU2775671C1 RU 2775671 C1 RU2775671 C1 RU 2775671C1 RU 2022102461 A RU2022102461 A RU 2022102461A RU 2022102461 A RU2022102461 A RU 2022102461A RU 2775671 C1 RU2775671 C1 RU 2775671C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- titanium
- resistant
- product
- aluminum
- wear
- Prior art date
Links
- 229910021324 titanium aluminide Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 19
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 9
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 23
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminum Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims abstract description 9
- 230000003213 activating Effects 0.000 claims abstract description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 5
- 229910016569 AlF 3 Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 5
- KLZUFWVZNOTSEM-UHFFFAOYSA-K AlF3 Chemical compound F[Al](F)F KLZUFWVZNOTSEM-UHFFFAOYSA-K 0.000 abstract description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 7
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
Abstract
Description
Изобретение может быть использовано при получении жаростойких и износостойких покрытий на поверхности изделий из титановых сплавов. Известен способ получения композиционных материалов (Способ получения слоистых композиционных материалов сталь-алюминий. RU №2437770 от 27 декабря 2011 г.), при котором для получения композиционного материала стальные листы предварительно покрывают водным раствором активирующего флюса, содержащего: KF 55% (мол) и АlF3 45% (мол), а затем просушивают до полного удаления влаги, что повышает качество и прочность сцепления слоев композита. The invention can be used to obtain heat-resistant and wear-resistant coatings on the surface of articles made of titanium alloys. A known method for producing composite materials (Method for producing layered composite materials steel-aluminum. RU No. 2437770 dated December 27, 2011), in which, to obtain a composite material, steel sheets are pre-coated with an aqueous solution of an activating flux containing: KF 55% (mol) and AlF 3 45% (mol), and then dried until moisture is completely removed, which improves the quality and adhesion strength of the composite layers.
Известен также способ электродуговой наплавки на титан и титановые сплавы жаростойких и износостойких покрытий на основе алюминидов титана в среде защитных газов с применением присадочной проволоки из алюминия, который взят за прототип (Способ наплавки на титан и титановые сплавы жаростойких и износостойких покрытий на основе алюминидов титана. RU №2699474 от 5 сентября 2019 г.). Этот способ позволяет формировать наплавленные покрытия на основе алюминидов титана с повышенной жаростойкостью и износостойкостью. Недостатком этого способа является формирования покрытий с высокой склонностью к образованию трещин, что снижает механические и эксплуатационные свойства наплавленного металла. Кроме того, этот способ отличается высокой трудоемкостью и низкой производительностью.There is also known a method of electric arc surfacing on titanium and titanium alloys of heat-resistant and wear-resistant coatings based on titanium aluminides in a shielding gas environment using an aluminum filler wire, which is taken as a prototype (Method of surfacing on titanium and titanium alloys of heat-resistant and wear-resistant coatings based on titanium aluminides. RU No. 2699474 dated September 5, 2019). This method makes it possible to form deposited coatings based on titanium aluminides with increased heat resistance and wear resistance. The disadvantage of this method is the formation of coatings with a high tendency to cracking, which reduces the mechanical and operational properties of the deposited metal. In addition, this method is characterized by high labor intensity and low productivity.
Техническим результатом изобретения является повышения качества покрытий на основе алюминидов титана, а так же повышение производительности и снижение трудоемкости процесса получения покрытий на основе алюминидов титана. The technical result of the invention is to improve the quality of coatings based on titanium aluminides, as well as to increase productivity and reduce the complexity of the process of obtaining coatings based on titanium aluminides.
Сущность способа заключается в получения жаростойких, износостойких покрытий на основе алюминидов титана на поверхности изделий из титановых сплавов, при котором на поверхности изделий предварительно получают слой алюминия, для этого поверхность изделий покрывают водным раствором активирующего флюса, содержащего: KF 55% (мол) и АlF3 45% (мол), удаляют влагу, а затем погружают в алюминиевый расплав. В отличие от прототипа температура алюминиевого расплава составляет 750-850°C, время выдержки 15-30 с, а после получения алюминиевого слоя изделие подвергают высокотемпературному отжигу при температуре 800-900°C в течение 0,25-0,5 часа. The essence of the method consists in obtaining heat-resistant, wear-resistant coatings based on titanium aluminides on the surface of titanium alloy products, in which a layer of aluminum is preliminarily obtained on the surface of the products; for this, the surface of the products is coated with an aqueous solution of an activating flux containing: KF 55% (mol) and AlF 3 45% (mol), remove moisture, and then immerse in the aluminum melt. Unlike the prototype, the temperature of the aluminum melt is 750-850°C, the exposure time is 15-30 s, and after obtaining the aluminum layer, the product is subjected to high-temperature annealing at a temperature of 800-900°C for 0.25-0.5 hours.
Такая совокупность новых признаков с известными, позволяет получать покрытия из алюминидов титана высокого качества, которые отличаются высокой жаростойкостью и износостойкостью. Кроме того, способ обеспечивает высокую производительность процесса получения покрытий на основе алюминидов титана при низкой трудоемкости.Such a combination of new and well-known features makes it possible to obtain coatings from high-quality titanium aluminides, which are distinguished by high heat resistance and wear resistance. In addition, the method provides high productivity of the process of obtaining coatings based on titanium aluminides with low labor intensity.
На поверхность изделий из титановых сплавов предварительно наносят водный раствор активирующего флюса, содержащего: KF 55% (мол) и АlF3 45% (мол), а затем просушивают до полного удаления влаги. Для формирования алюминиевого слоя изделия из титановых сплавов с активирующим флюсом погружают в алюминиевый расплав с температурой 750-850°C и выдерживают 15-30 с, что обеспечивает формирование сплошного алюминиевого слоя на поверхности без непропаев и флюсовых включений. An aqueous solution of an activating flux containing: KF 55% (mol) and AlF3 45% (mol) is preliminarily applied to the surface of titanium alloy products, and then dried until moisture is completely removed. To form an aluminum layer, articles made of titanium alloys with an activating flux are immersed in an aluminum melt at a temperature of 750-850°C and held for 15-30 s, which ensures the formation of a continuous aluminum layer on the surface without non-solders and flux inclusions.
После получения слоя алюминия изделия из титановых подвергают высокотемпературному отжигу при температуре 800-900°C в течение 0,25-0,5 часа, что обеспечивает вследствие взаимной диффузии алюминия и титана формирования на поверхности изделий качественных покрытий на основе алюминидов титана, которые отличаются высокой жаростойкостью и износостойкостью. After obtaining an aluminum layer, titanium products are subjected to high-temperature annealing at a temperature of 800-900 ° C for 0.25-0.5 hours, which ensures, due to the mutual diffusion of aluminum and titanium, the formation of high-quality coatings based on titanium aluminides on the surface of products, which are characterized by high heat resistance and wear resistance.
Кроме того, способ обеспечивает высокую производительность процесса получения покрытий на основе алюминидов титана при низкой трудоемкости.In addition, the method provides high productivity of the process of obtaining coatings based on titanium aluminides with low labor intensity.
Примером применения предлагаемого способа является получение на поверхности титанового листа размером 150×150×1 мм марки ВТ1 жаростойкого, износостойкого покрытия на основе алюминидов титана. На поверхность титанового листа предварительно наносят водный раствор активирующего флюса, содержащего: KF 55% (мол) и АlF3 45% (мол), а затем просушивают до полного удаления влаги. Лист с активирующим флюсом погружают в алюминиевый расплав с температурой 750-850°C и выдерживают 15-30 с, что обеспечивает формирование сплошного алюминиевого слоя на его поверхности. Затем титановый лист со слоем алюминия подвергают высокотемпературному отжигу при температуре 800-900°C в течение 0,25-0,5 часа, что обеспечивает формирование на поверхности изделий качественных покрытий на основе алюминидов титана, которые отличаются высокой жаростойкостью и износостойкостью. An example of the application of the proposed method is the production of a heat-resistant, wear-resistant coating based on titanium aluminides on the surface of a titanium sheet measuring 150×150×1 mm, grade VT1. An aqueous solution of an activating flux containing: KF 55% (mol) and AlF 3 45% (mol) is preliminarily applied to the surface of the titanium sheet, and then dried until moisture is completely removed. The sheet with the activating flux is immersed in an aluminum melt at a temperature of 750-850°C and kept for 15-30 s, which ensures the formation of a continuous aluminum layer on its surface. Then the titanium sheet with the aluminum layer is subjected to high-temperature annealing at a temperature of 800-900°C for 0.25-0.5 hours, which ensures the formation of high-quality coatings based on titanium aluminides on the surface of the products, which are characterized by high heat resistance and wear resistance.
Предлагаемый способ отличается высокой производительностью процесса получения покрытий на основе алюминидов титана при низкой его трудоемкости.The proposed method is characterized by high productivity of the process of obtaining coatings based on titanium aluminides with low labor intensity.
Claims (1)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2775671C1 true RU2775671C1 (en) | 2022-07-06 |
Family
ID=
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU160068A1 (en) * | ||||
| RU2272853C1 (en) * | 2003-06-27 | 2006-03-27 | Кабусики Кайся Кобе Сейко Се | Titanium material, the method of its production and the exhaust pipe |
| DE10059802B4 (en) * | 2000-12-01 | 2008-08-07 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Process for surface treatment |
| CN103555998A (en) * | 2013-11-04 | 2014-02-05 | 李茜 | Method for preparing aluminium-titanium alloy blade |
| CN104480460A (en) * | 2014-11-24 | 2015-04-01 | 北京航空航天大学 | In-situ preparation of wear-resistant self-lubricating coating on surface of titanium alloy by laser cladding |
| RU2699474C1 (en) * | 2019-01-28 | 2019-09-05 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тольяттинский государственный университет" | Method of facing of titanium and titanium alloys of heat-resistant and wear-resistant coatings based on titanium aluminides |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU160068A1 (en) * | ||||
| DE10059802B4 (en) * | 2000-12-01 | 2008-08-07 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Process for surface treatment |
| RU2272853C1 (en) * | 2003-06-27 | 2006-03-27 | Кабусики Кайся Кобе Сейко Се | Titanium material, the method of its production and the exhaust pipe |
| CN103555998A (en) * | 2013-11-04 | 2014-02-05 | 李茜 | Method for preparing aluminium-titanium alloy blade |
| CN104480460A (en) * | 2014-11-24 | 2015-04-01 | 北京航空航天大学 | In-situ preparation of wear-resistant self-lubricating coating on surface of titanium alloy by laser cladding |
| RU2699474C1 (en) * | 2019-01-28 | 2019-09-05 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тольяттинский государственный университет" | Method of facing of titanium and titanium alloys of heat-resistant and wear-resistant coatings based on titanium aluminides |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109154058B (en) | Molten Al-based plated steel sheet and method for producing same | |
| FR2855834A1 (en) | High strength aluminum alloy products with high fatigue resistance for use as the sheets and panels of aircraft structural components for the fuselage and wings | |
| JP6487474B2 (en) | Method for producing metal sheet with oiled Zn-Al-Mg coating and corresponding metal sheet | |
| JP5888430B2 (en) | Steel sheet for hot pressing, hot pressing member, and manufacturing method of hot pressing member | |
| JP6054658B2 (en) | Aluminum alloy plate for can body and manufacturing method thereof | |
| JP5591414B1 (en) | Hot-worked Al-plated steel sheet with excellent workability | |
| JP6581116B2 (en) | Method for manufacturing a steel part formed by hot forming of a steel sheet having a metal coating, such a steel sheet, and a steel part manufactured from the steel sheet using a hot forming process | |
| FR2763602A1 (en) | PROCESS FOR MANUFACTURING STRIPS OF ALUMINUM ALLOYS BY THIN CONTINUOUS CASTING BETWEEN CYLINDERS | |
| FR2545842A1 (en) | ELECTROLYSIS GALVANIZED STEEL SHEET WITH IRON AND ZINC ALLOY HAVING SEVERAL IRON ALLOY AND ZINC ALLOY COATINGS | |
| FR3084087A1 (en) | PROCESS FOR MANUFACTURING 7XXX ALUMINUM ALLOY THIN SHEET SUITABLE FOR SHAPING AND ASSEMBLY | |
| RU2775671C1 (en) | Method for obtaining heat-resistant, wear-resistant coatings based on titanium aluminides on the surface of products from titanium alloys | |
| JP2017532442A (en) | Surface-finished steel plates and methods for producing them | |
| US2992135A (en) | Reacted coating of titanium | |
| JP6028843B2 (en) | Steel sheet for hot press and method for producing hot press member using the same | |
| DE2352057A1 (en) | METHOD OF COATING ALLOYS | |
| JP7393553B2 (en) | Aluminum alloy plated steel sheet with excellent workability and corrosion resistance and its manufacturing method | |
| RU2769780C1 (en) | Method of producing laminated titanium-magnesium composite materials | |
| JP4040787B2 (en) | Aluminum alloy rolled plate with stable gray color after anodization and method for producing the same | |
| FR3026322A1 (en) | METHOD FOR COATING AN OBJECT TO IMITATE A NATURAL MATTER OR A NATURAL APPEARANCE | |
| JPS583031B2 (en) | Method for manufacturing boride coated metal | |
| US1069857A (en) | Planographic printing-surface. | |
| RU2497641C1 (en) | Method of making metal coating on tiller cutting edges | |
| JP7457427B2 (en) | Method for manufacturing dense wear-resistant coating on low carbon steel surface | |
| RU2492980C1 (en) | Method of producing heat-resistant coating | |
| US822873A (en) | Process of coating one metal with another and the resulting product. |