SU1465226A1 - Способ получени многослойных покрытий на восстанавливаемых детал х - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к ремонтному производству, к восстановлению изношенных деталей оборудовани  водного , автомобильного и железнодорожного транспорта. Цель изобретени  повьш1ение прочности сцеплени  и износостойкости газотермических покры- .тий, наносимых на легкоокисл ющиес  металлы и сплавы. Производ т электро- зроэионную обработку газотермических покрытий. При обработке доминирующим  вл етс  не эрози , а процесс плавлени  на поверхности контакта окисной пленки.и основного металла. Нанос т покрытие толщиной 0,5-0,9 мм. Обработку покрыти  провод т последовательно в два этапа: эрози  и легирование . Процессу легировани  способствует развита  поверхность покрыти . После такой обработки уменьшаетс  шероховатость покрытий, повышаетс  адгезионна  и когезионна  проч ность. Образуетс  многослойное покрытие , но при этом исключаетс  использование дл  напылени  материалов, содержащих дорогие и дефицитные компоненты . В качестве ннтерметаллидного материала используют порошок - алюминий - никель. Способ позвол ет проводить восстановление деталей из легкоокисл ющихс  сплавов. 1 з.п. ф-лы, 1 табл. to (Л с О) СП tc №0 р5

Description

1

Изобретение относитс  к ремонтному производству, в частности к восстановлению изношенных деталей и узлов оборудовани  водного, автомобильного и железнодорожного транспорта.

Цель изобретени  - повьшхение качества восстановлени  деталей из легкоокисл ющихс  сталей и сплавов путем повьш1ени  прочности сцеплени  и износостойкости покрытий при воздействии ударных нагрузок и вибрр.ций.

Способ заключаетс  в следующем.

Производ т плазменное напыление порошка, например никел -алюмини ,на восстанавливаемую деталь из легкоокисл ющегос  сплава, толщину сло  выбирают в пределах 0,5-0,9 мм. Затем оплавл ют нанесенный слой электроэроэионным методом в режиме эрозии . После чего осуществл ют нара- (цивание основного сло  необходимого Состава тем же электроэрозионным ме- тодом в режиме легировани .

Эффект повышени  прочности сцеплени  газотермических покрытий, наносимых на легкоокисл ющиес  сплавы, при воздействии электрических импульсов основан на локальном плавлении границ между металлом и окисной пленкой, имеющих повышенное электрическое сопротивление .

При проведении эрозии на оптималь- вых; режимах значительного разрушени  покрыти  на наблюдаетс , а преоблада- ;ет эффект плавлени  в контактной зоне . Это св зано с высокой температурой плавлени  материалов, примен в- мых дл  нанесени  покрытий, и низкой плотностью покрытий. При эрозионной обработке толщина покрыти  уменьша- ;ётс  на величину не более 0,2 мм.Оп- :тимальна  толщина покры ги  перед электроэрозионной обработкой должна быть в пределах 0,5-0,9 мм. Нижний предел установлен из услови  обеспечени  необходимой толщины покрыти  . после восстановлени , при толщине покрытий более 0,9 мм эффект контактного плавлени  не наблюдаетс , покрыти  могут отслаиватьс  из-за наличи  в них внутренних напр жений.

При использовании электроэрозион- ной обработки можно регулировать состав , а следовательно, износостойкост поверхностного основного сло  покрытий . Это с.войство позвол ет примен т дл  напыпени  материалы, не содержа- щие дорогих и дефицитных компонентов а нужные характеристики поверхности обеспечиваютс  з а счет легировани  поверхностного сло  п окрыти . После такой обработки заключающийс  в осе Дании легирующего сплава в порах и микропустотах покрыти , повьшзаетс  его плотность и уменьшаетс  щерохо- ватость. При этом шероховатость первого сло   вл етс  фактором, повышаю щим прочность сцеплени  наносимого электроэрозионной обработкой легирующего сплава с покрытием.

Проведение электроэрозионной об- работки в два этапа, вначале в режиме эрозии, а затем в режиме легировани , повьшаетг/ износостойкость и уменьшает отслаивание покрытий.

о

5 0 5 0

Q

0

Пример. Производили плазменное напьшение порошка марки ПН85Ю15 на образцы из алюминиевого сплава марки Д1, Напьшение производили на установке УПУ-ЗД С использованием в качестве плазмообразующего газа аргона с добавкой 10% водорода на режимах: ток 320-350А, напр жение холостого хода 160 В, напр жение на дуге 55-60 В, дистанци  напылени  120 мм.

Напьшенные образцы подвергали электроэрозионной обработке на режимах , приведенных в таблице

Исследовалось вли ние ЭЗО на адгезионную прочность по результатам штифтовой пробы и износостойкость. Оценка износостойкости производилась по результатам испытаний на машине трени  СМЦ-1 и вибрационной машине К-1 .

Как показали исследовани , электроэрозионное оплавление газотермических покрытий  вл етс  осуществимым при нанесении покрытий на окисные пленки легкоокисл ющихс  металлов и сплавов, т.е. в случае, когда известные способы оплавлени  осуществить не представл етс  возможным. При электроэрозионном оплавлении удаетс  в 2-7 раз повысить адгезионную прочность газотермических покрытий .

Многослойное покрытие, состо щее из напьшенного подсло  и электроэрозионного сло , обладает следующими

свойствами. I

Поверхностный слой  вл етс  сплавом промежуточного состава, образованным расплавл емым в процессе обработки расходуемым электродом и частицами покрыти . При этом удаетс  увеличить износостойкость поверхностного сло  по сравнению с поверхностным слоем, полученным газотермическим напьшением, так как частички напьшенного покрыти  имеют низкую ко- гезионную прочность, а сам способ напьшени  имеет ограниченные возможности по легированию. Низка  когези- онна  прочность напыленного покрыти  приводит к их отслаиванию, попаданию в зазор между сопр женными детал ми и снижению ресурса оборудовани ,особенно в случае действи  вибрации и ударных нагрузок. Полученный электро- эрозионйым легированием слой имеет большую прочность сцеплени  с напыленным подслоем и большую когезион- ную прочность, что приводит к повьше- нию износостойкости многослойного покрыти . Проведение электроэрозионного легировани  никель-алюминиевого покрыти  ПТЮ5Н повышает в 2-3 раза за- диростойкость многослойного покрыти  и в 2-3 раза снижает его износ.

Электроэрозионна  обработка позв о- л ет получать композитные покрыти  нового каркасного типа за счет избирательного оплавлени  и последующего легировани .

Такие покрыти  обладают комплексом новых свойств и, в частности, лучше, чем традиционные покрыти  воспринимают ударные и знакопеременные нагрузки , прикладываемые к детали с покрытием .

Таким образом, предлагаемый способ делает возможным процесс восстановлени  деталей, на которых при использовании известных способов не : удаетс  получить покрыти  с высокой адгезией и износостойкостью.

s

0

5

Формула.изобретени 

Claims (2)

1.Способ получени  многослойных покрытий на восстанавливаемых детал х , при котором производ т нанесение первого интерметаллидного сло  газотермическим методом, а затем наращивают основной слой, отличающийс  тем, что, с целью повышени  качества восстановлени  деталей из легкоокисл юпшхс  сталей и сплавов путем повьшени  адгезионной

и когезионной прочности и износостойкости покрыти  при воздействии внешнего трени , ударных нагрузок и вибраций , первый слой нанос т толщиной 0,5-0,9 мм, а затем оплавл ют его, при этом оплавление и последующее нанесение основного сло  производ т методом электроэрозионной обработки в два этапа, соответственно в режиме эрозии и в режиме легировани .

2.Способ по п.1, отличающий с   тем, что в качестве напыл емого материала первого сло  используют экзотермический порошок алюминий-никель .

Эрози  Графит, МПГ-6 Обратна  Круг 0 20

Легиро- ВК8

вание БрОФ6-4 Обратна  Квадрат 4x4

20 120 2,2-10 1,2 32 0,02

.-S