UA47491C2 - Спосіб наплавлення твердого зносостійкого покриття на металеву поверхню (варіанти) і суспензія для наплавлення - Google Patents
Спосіб наплавлення твердого зносостійкого покриття на металеву поверхню (варіанти) і суспензія для наплавлення Download PDFInfo
- Publication number
- UA47491C2 UA47491C2 UA99031520A UA99031520A UA47491C2 UA 47491 C2 UA47491 C2 UA 47491C2 UA 99031520 A UA99031520 A UA 99031520A UA 99031520 A UA99031520 A UA 99031520A UA 47491 C2 UA47491 C2 UA 47491C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- alloy
- coating
- metal surface
- metal
- polyvinyl alcohol
- Prior art date
Links
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims abstract description 87
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims abstract description 79
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 65
- 239000007787 solid Substances 0.000 title claims description 17
- 239000006255 coating slurry Substances 0.000 title 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 121
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims abstract description 121
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 76
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 76
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 claims abstract description 74
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 claims abstract description 74
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 7
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 52
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 43
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 33
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 33
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 32
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 26
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 24
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 22
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 claims description 16
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 11
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 claims description 9
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 9
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 9
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 8
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 7
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 6
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 6
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 4
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 4
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 claims description 4
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000012300 argon atmosphere Substances 0.000 claims description 3
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims description 3
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 claims description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 3
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims description 2
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 claims 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims 1
- 239000011135 tin Substances 0.000 claims 1
- 238000012876 topography Methods 0.000 claims 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 abstract description 5
- 239000002002 slurry Substances 0.000 abstract description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 abstract description 3
- 238000005552 hardfacing Methods 0.000 abstract 3
- 230000004927 fusion Effects 0.000 abstract 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 36
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 21
- 239000000047 product Substances 0.000 description 15
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 10
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 9
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 8
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 8
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 6
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 6
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 6
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 4
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 4
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 4
- 238000005496 tempering Methods 0.000 description 4
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000003082 abrasive agent Substances 0.000 description 3
- 238000005219 brazing Methods 0.000 description 3
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 3
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 3
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 3
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000531 Co alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001141 Ductile iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 2
- -1 for example Substances 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 2
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 2
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000640 Fe alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001060 Gray iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000008199 coating composition Substances 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000010113 evaporative-pattern casting Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 238000007731 hot pressing Methods 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000011031 large-scale manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910000734 martensite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013528 metallic particle Substances 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N nitrogen dioxide Inorganic materials O=[N]=O JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000007528 sand casting Methods 0.000 description 1
- 238000005488 sandblasting Methods 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 239000011573 trace mineral Substances 0.000 description 1
- 235000013619 trace mineral Nutrition 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000007966 viscous suspension Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
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
- C23C26/00—Coating not provided for in groups C23C2/00 - C23C24/00
- C23C26/02—Coating not provided for in groups C23C2/00 - C23C24/00 applying molten material to the substrate
-
- 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
- B22F7/00—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression
- B22F7/02—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of composite layers
- B22F7/04—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of composite layers with one or more layers not made from powder, e.g. made from solid 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
- C23C24/00—Coating starting from inorganic powder
- C23C24/08—Coating starting from inorganic powder by application of heat or pressure and heat
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
Abstract
Винахід відноситься до чорної металургії, а саме до способу наплавлення твердого зносостійкого покриття на металеву поверхню та суспензії для наплавлення. Тонкоподрібнений зносостійкий сплав і водну суспензію полівінілового спирту (ПВС) наносять на металеву поверхню інструмента, обладнання або подібних предметів, які повинні бути зміцнені. У іншому випадку на металеву поверхню спочатку наносять зв'язуюче з розчину ПВС, а потім шар подрібненого сплаву. Після висихання суспензії або покриття ПВС-зв'язуючого, що втримує сплав в матриці ПВС, металеву поверхню нагрівають до температури плавлення сплаву у вакуумі, в атмосфері інертного газу або водня. Металевий виріб з наплавленим покриттям піддають тепловій обробці до досягнення підвищених зносостійких та механічних властивостей частин, які покриваються зносостійким сплавом, та самого виробу. Винахід забезпечує рівномірну, щільну наплавку зносостійкого сплаву, яка не містить неметалічних включень, високий рівень корозійної стійкості та зносостійкості вкритих покриттям деталей.
Description
Опис винаходу
Винахід відноситься до способу наплавлення твердого зносостійкого сплаву на металеву поверхню, таку як 2 поверхня ріжучого інструмента або сільськогосподарського знаряддя.
Покриття металевої поверхні іншим металом або сплавом металів для поліпшення зовнішнього вигляду, захисту проти корозії або підвищення зносотійкості добре відомо в металургійній технології. Наплавлення інструментів, зокрема, їх ріжучих кромок, твердим зносостійким сплавом традиційно застосовується в промисловій практиці і звичайно називається "наплавленням твердим сплавом". Наприклад, див. патент США Мо 70 Ве. 27, 851 АІезві; патенти США Мо5, 027, 828 і Мо5,443,916, КемапкКаг; патент США Мо 4, 682, 987, Вгаду і інш., і патент США Мо 5, 456, 323, НІЇ.
Наплавлення твердим сплавом часто проводять шляхом наплавлення порошкового твердого сплаву металу на металеву поверхню. Звичайно цей спосіб включає покриття металевої поверхні водною суспензією гомогенного порошкового сплаву, порошкового флюсу, зв'язуючої речовини | суспендуючої речовини; сушку 12 суспензії до утворення твердого шару і нагрів металевої поверхні до досить високої температури для наплавлення сплаву на поверхню. Флюс призначений для захисту сплаву від реакцій з газами в атмосфері плавильної печі під час нагрівання сплаву. Суспендируюча речовина забезпечує рівномірність суспензії.
Зв'язуючи втримують порошки сплаву і флюсу на місці, поки суспензія сплаву не висохне на поверхні металу.
Одна з нестач цього способу наплавлення складається в тому, що флюсуюча, зв'язуюча і суспендируюча 20 добавки суспензії залишаються в наплавленому покритті у вигляді небажаних неметалічних включень і знижують об'єм ефективного зносостійкого покриття при даній товщині покриття. Ці включення утворюють розриви в покритті, які збільшують його крихкість і сприяють зняттю матеріалу покриття швидше за рахунок тріщин, чим внаслідок абразивного зносу, що приводить до передчасного зносу і скороченню терміну служби покриття.
Інша проблема відомих способів складається в нерівномірності товщини покриття. Ця проблема виникає по с 29 двох причинах. 1) Під час нанесення суспензія знаходиться у вологому стані, внаслідок чого вона може стікати Ге) по вертикальних і похилих поверхнях, що приводить до нерівномірного розподілу порошкового сплаву. 2) Суміш флюсу і зв'язуючого, що використовується в суспензії покриття, плавиться раніше за порошок покриття, і рідина, що утворюється, прагне змістити частинки порошку на вертикальних і похилих поверхнях, що приводить до їх нерівномірного розподілу до початку плавлення порошку сплаву. -- 30 У ОР-А-60089503 описаний спосіб наплавлення зносостійкого матеріалу. Порошок абразивного матеріалу, Ге»! такого як сплав на основі нікелю або кобальту, який включає менше за 595 заліза, і органічне зв'язуюче, таке як полівініловий спирт, змішують для отримання суспензії, яку наносять на поверхню деталей машин. Деталі З нагрівають у вакуумі або неокислюючій атмосфері до утворення спеченого шару зносостійкого матеріалу, який ча пов'язаний з деталями через дифузійний шар. 325 У патенті США Мо3, 310, 870, Рагкіки та інш., описаний спосіб виробництва нікельованої сталі з в використанням суспензійного складу, що включає порошок нікелю в зв'язуючому, такому як розчин полівінілового спирту, який може містити диспергуючий агент або дефлокулянт, які сприяють дисперсії зв'язуючого в суспензії.
Суспензію наносять на металевий субстрат шляхом напилення або накатування, висушують, сплавляють в « атмосфері, що не окисляє сталь, піддають гарячому пресуванню і охолоджують. З 40 У ЕР-А - 0 459 637 описаний спосіб нанесення покриття, що складається з твердого сплаву, на металевий с або керамічний предмет. Твердий сплав містить лише невеликий відсоток заліза. Його змішують з органічним "з зв'язуючим, таким як вініловий полімер, і наносять на предмет зануренням, напиленням, накаткой або іншими способами. На першому етапі нагріву розкладається зв'язуюче, а на другому етапі нагріву при високій температурі в поєднанні з підвищеним тиском здійснюється ствердження покриття.
Патент СІЛА Мо 4,175,163, Ікепо та інш., пропонує спосіб покриття виробу з неіржавіючої сталі те корозійностійким поверхневим шаром. Металевий порошок, що складається в основному з хрому і нікелю, -І змішують з органічним розчинником, таким як водний розчин полівінілового спирту. Після напилення суміші на поверхню виробу здійснюють високочастотний нагрів в неокиснюючій атмосфері, такій як азот або аргон, що те спричиняє утворення дифузійного міжповерхневого шару між поверхневим шаром і стальним виробом. (Се) 50 Задачею даного винаходу є розробка способу рівномірного наплавлення металевої поверхні зносостійкий га сплавом практично без неметалічних включень. Друга задача складається в розробці суспензії зносостійкого сплаву для наплавлення.
Резюме винаходу
Першим об'єктом даного винаходу є спосіб наплавлення зносостійкого покриття на металеву поверхню. 99 Перший варіант здійснення способу включає наступні етапи:
ГФ) а) приготування практично однорідної водної суспензії з полівінілового спирту, не вмісної флюсу, плавкого з твердого металевого сплаву, що складається принаймні на 60595 із заліза, у вигляді дрібнодисперсного порошку, і однієї або більш добавкою, які вибрані з групи, що складається з диспергаторів, дефлокулянтів і пластификаторів; 60 Б) покриття металевої поверхні водною суспензією; с) сушку водної суспензії до утворення на металевій поверхні твердого шара плавкого твердого металевого сплаву в матриці полівінілового спирту; 4) нагрів металевої поверхні, покритої шаром плавкого твердого металевого сплаву в матриці полівінілового спирту, до температури плавлення сплаву в захисній атмосфері при тиску в діапазоні від розрідження х 10 7 бо торр до надлишкового тиску « 100 торр, до наплавлення сплаву на металеву поверхню; і е) охолоджування металевої поверхні з наплавленим покриттям до температури навколишнього середовища.
Етапи Б) і с) можуть повторюватися один або більш разів для нарощування більш товстого покриття з сплаву
В матриці полівінілового спирту.
Другий варіант здійснення способу наплавлення твердого сплаву на металеву поверхню включає наступні етапи: а) покриття металевої поверхні водним розчином полівінілового спирту;
Б) нанесення практично рівномірного шара плавкого твердого металевого сплаву у вигляді 7/0 дрібнодисперсного порошку по покриттю з розчину полівінілового спирту, нанесеного на етапі а), до висихання розчину полівінілового спирту; с) сушку покриття з водного розчину полівінілового спирту до утворення твердого шару плавкого твердого металевого сплаву, зчепленого з металевою поверхнею за допомогою покриття з полівінілового спирту; а) нагрів металевої поверхні, покритої шаром плавкого твердого металевого сплаву, зчепленого з поверхнею /5 за допомогою покриття з полівінілового спирту, до температури плавлення сплаву в захисній атмосфері при тиску в діапазоні від розрідження « 1077 торр до надлишкового тиску 100 торр, до розплавлення сплаву; і е) охолоджування металевої поверхні з наплавленим покриттям до температури навколишнього середовища.
Етапи а), Б) і с) можуть повторюватися один або більш разів для нарощування шарів сплаву, кожний з яких зчеплюється з попереднім шаром за допомогою покриття з полівінілового спирту, а найнижчий шар зчеплюється безпосередньо з металевою поверхнею.
Другий об'єкт даного винаходу надає водну суспензію полівінілового спирту без флюсу і плавкий твердий металевий сплав у вигляді дрібнодисперсного порошку, який вмісний принаймні 6095 заліза, які використовуються в першому варіанті здійснення способу. Середній розмір частинок сплаву переважно складає с близько 0.15мм або менше.
Зносостійкі покриття, що наносяться даним способом суспензійного покриття, мають рівномірну густину і і9) практично не містять включень, на відміну від суспензійних покриттів, що наносяться колишніми методами. Тому покриття по даному винаходу менш крихткі і більш довговічні, ніж покриття, що наносяться колишніми методами.
Докладний опис винаходу «-
Спосіб наплавлення твердих сплавів на металеві поверхні, зокрема, сільськогосподарські знаряддя, який широко вживається, описаний в патенті США МоКе. 27, 851, АІеззі (включеному в даний опис шляхом о посилання). Цей спосіб включає: а) приготування водної суспензії порошків твердого сплаву, зв'язуючого і «І флюсу; 5) нанесення суспензії на поверхню металевого виробу, яка належить зміцненню; с) видалення води з суспензії шляхом слабого нагріву, внаслідок чого на металевій поверхні залишається осадок сухого сплаву, - 3з5 Зв'язуючого і флюсу; 4) нагрів усього металевого виробу до досить високій температурі для розплавлення «Її сплаву і утворення на металевому виробі покриття, міцно зчепленого з поверхнею. Спосіб по даному винаходу являє собою удосконалення АПезві і способів наплавлення на основі АІеззі, що використовуються в цей час, зокрема, способу, що згадується в патенті США Мо 5, 456, 323 під назвою "Оига-Расе". «
У сучасних способах наплавлення твердих сплавів на основі способу АїІеззі композиція флюсу і зв'язуючого (флюс/зв'язуючий), яку використовують для приготування суспензії покриття, розплавляють до рідкого стану при - с набагато більш низькій температурі, ніж точка плавлення порошку сплаву, що міститься в суспензії. ц Флюс/зв'язуючий продовжує знаходитися в рідкому стані навіть при більш високій температурі плавлення "» порошку сплаву. Однак рідина флюс/зв'язуючий не може повністю піднятися на поверхню розплавленого сплаву за короткий час плавлення і до затвердження металу. Тому флюс/зв'язуючий залишається всередині покриття з 5 сплаву у вигляді дрібних неметалічних частинок, які називають "включеннями". Включення є відносно м'якими і «г» ламкими і, таким чином, знеміцнюють покриття з сплаву і знижують його стійкість до зносу. Навіть якщо рідині флюс/зв'язуючий надається досить часу, щоб піднятися через шар розплавленого металу, флюс/зв'язуючий не і виходить з покриття і утворює частину його верхнього шара. «г» Крім того, оскільки точка плавлення композиції флюс/зв'язуючий знаходиться набагато нижче за точку плавлення сплаву, в'язкість рідини флюс/зв'язуючий стає низькою задовго до досягнення температури іш плавлення сплаву. Термін "плавлення" тут означає, що дрібнодисперсний порошок сплаву розм'якшується, а - М окремі частинки плавляться і агломерирують з утворенням суцільного покриття. Рідина флюс/зв'язуючий легко розтікається по горизонтальній поверхні, захоплюючи порошок сплаву задовго до початку його плавлення. Таким чином, плавлення флюсу/зв'язуючого приводить до нерівномірної товщини покриття, яке отверділо, що сильно ЗНнИЖУує Зносостійкість покриття з сплаву.
У першому варіанті здійснення даного способу як зв'язуючий використовують водний розчин полівінілового
Ф, спирту (ПВС) у водній суспензії сплаву без флюсу. ПВС при нагріві не плавиться, подібно термопластам, а ко розкладається з отщеплениям води від двох суміжних гидроксильних груп при температурах вище за 15070.
Коли покриття з сплаву/ЛВС нагрівається до температури плавлення сплаву, ПВС майже повністю бо випаровується з покриття і залишається чистий агломерат з частинок порошкового сплаву з достатньою міцністю зчеплення, який плавиться з утворенням чистого і щільного металевого покриття без включень.
Однак, оскільки ПВС розкладається і випаровується при температурі, набагато більш низькій, ніж температура плавлення порошку зміцднюючого сплав, то по мірі досягнення температури плавлення він не захищає сплав від хімічних реакцій з атмосферними газами, наприклад, киснем, азотом і двоокисом вуглеводу. 65 Такий захист є функцією флюсуючої речовини, яка з самого початку відсутня в даному винаході. Тому під час нагріву, плавлення і охолоджування переважно створюють захисну атмосферу, якщо сплав при підвищеній температурі чутливий до повітря.
У лабораторії і в малих масштабах виробництва плавлення сплаву може провести в печі з глибоким вакуумом (близько 107 торр або 0.1мкм), що надійно виключає атмосферні гази. Можливе також використання в печі інертного газу, наприклад, аргону або гелію, з низьким тиском (100 - 200мкм). При низькому тиску може бути також використаний азот, хоч і не так успішно, як аргон або інші інертні гази. Однак операції при глибокому вакуумі або низькому тиску інертного газу у вакуумній печі відносно дороги і повільні у виробничих умовах. Як захисна атмосфера під час плавлення сплаву при прийнятній швидкості технологічного процесу можуть бути використані інертні гази, наприклад, аргон і гелій, при тиску трохи вище атмосферного, і 70 гази-відновники, наприклад, водень, при тиску трохи вище атмосферного. Водень, будучи менш дорогим, ніж аргон або гелій, переважний як захисна атмосфера в крупномасштабний виробництвах. Печі, в яких як захисну атмосферу використовують водень, відомі в металургії і серійно випускаються.
Суспензію по даному винаходу отримують шляхом ретельного змішування порошкового зміцнюючого сплаву з розчином ПВС-зв'язуючого з отриманням бажаного вагового співвідношення сплаву і розчину зв'язуючого. 75 Композиції суспензій, описані тут, позначені за допомогою вісьмицифрового коду. Наприклад, в суспензії "0550/0750" перші чотири цифри, "0550", означають вагове співвідношення порошкового сплаву і розчину ПВС 5.5 до 1, а останні чотири цифри, "0750", означають 7.590-й (вага) водний розчин ПВС як зв'язуючий. У цьому позначенні в середині кожній з цифрових груп мається на увазі десятеричний знак. Подібним чином, "1075/1025" означає співвідношення сплаву до ПВС 10.75 до 1, а водний розчин ПВС являє собою 10.2595-й розчин ПВС у воді (по вазі).
Досвідченому фахівцю буде зрозуміло, що для отримання рівномірного зносостійкого покриття металева поверхня, що обробляється, повинна являти собою чистий, незахищений метал, не вмісний оксиду. Переважно, перед застосуванням способу наплавлення твердого сплаву, описаного тут, металеву поверхню, що оброблюється, готують шляхом очищення до незахищеного металу. Відповідним способом підготовки металевої су поверхні може бути промивка гарячим детергентом і потім обдування піском. Розмір частинок піску переважно складає близько 0.1 - 0.15мм. Якщо обробці підлягає лише декілька виробів, поверхня може бути звільнена від і9) оксиду шляхом протирання абразивним папером або полотном, наприклад, абразивним папером або полотном із зернистістю 120. Абразивним матеріалом може бути практично будь-який твердий порошок з гострокутними частинками, наприклад, глинозем, "стальний пісок" і багато які інші абразиви, що серійно випускаються. «--
У першому варіанті здійснення способу по даному винаходу переважна методика нанесення суспензії на металеву поверхню, яка належить обробці, залежить від форми і розміру металевого виробу, до якого належить б ця поверхня, а також від вмісту сплаву в композиції і концентрації розчину ПВС-зв'язуючого. Звичайно «І композицію покриття наливають, наносять кистю або напиляють на металеву поверхню, що захищається, або ж виріб, який вмістить цю поверхню, занурюють в суспензію. Така методика придатна для відносно тонких - покриттів, наприклад, до 70.4мм, однак іноді буває важко отримати і підтримувати рівномірність товщини /-«ф покриття. Для цієї методики переважне співвідношення сплаву і розчину ПВС в діапазоні близько 4:1-871, а концентрація розчину ПВС - близько 1 905 - 1595 (вага.). Наприклад, для цієї методики придатні суспензії 0500/0500, 0600/0150, 0700/0150, 0500/0750, 0600/0750 або подібні. «
Напилення покриття вимагає використання суспензій з низькою швидкістю седиментації порошку сплаву.
Згідно із законом Стокса, кінцева швидкість (тобто швидкість без прискорення) МІ руху частинки порошку через й) с стовп рідини прямо пропорційна квадрату радіуса г частинки, що умовно вважається сферичною, і зворотно а пропорційна в'язкості рідкої середи п, тобто, Мі - гг. Тому, чим менше розмір частинок порошку сплаву і чим -» вище в'язкість зв'язуючого, тим нижче швидкість седиментації порошку сплаву. Величина радіуса, оскільки вона входить в рівняння в квадраті, сильніше впливає на швидкість седиментації, ніж в'язкість. Наприклад, радіуси частинок розміром 0.15мм і 0.09мм становлять 75мкм і 45мкм, відповідно, а в'язкість 5 95 і 7.5956 розчинів ПВС т. становлять 15мПа-с і 7ОмПа.с. Тоді величина Мі для частинки розміром 0.09мм в 7.595 розчині ПВС буде в 13 -1 раз нижче, ніж МЕ для частинки розміром 0.15мм в 5.095 розчині ПВС. Тому швидкість седиментації можна регулювати шляхом правильного підбору поєднань концентрації зв'язуючого і розміру частинок порошку. ве Наприклад, осідання порошку сплаву з частинками розміром 0.15мм в неперемішеній суспензії 0500/0750 за 20 о 50 Хвилин зневажно мале.
Більш висока концентрація зв'язуючого, наприклад, 1095 (в'язкість зв'язуючого 250мПа'с), ще більш знижує -з швидкість осідання, але відповідне сильне підвищення в'язкості суспензії може зробити її непридатної для розпилення. Однак високов'язкі суспензії можуть бути використані в інших методиках нанесення, наприклад, для паст і стрічок, описаних нижче. оо Густі композиції суспензій з високим співвідношенням сплаву до розчину ПВС можуть застосовуватися як
Ге! пасти, що видавлюються або можуть бути накатані на стрічки, які потім накладають на металеву поверхню.
Однак обидві ці методики звичайно вимагають спеціальних добавок у вигляді диспергаторів, дефлокулянтів і ю пластифікаторів. Для цих методик переважне співвідношення сплаву і розчину ПВС в діапазоні близько 8: 1 - 15 : 1 (вага.) і концентрація розчину ПВС близько боб - 1595 (вага.). Типовими прикладами густих суспензій є 60 суспензії 1000/1000, 1200/1500 і 1500/1200. Методики нанесення паст і стрічок можуть бути використані для виготовлення товстих покриттів. Однак ці методики важко застосовувати в умовах високошвидкісного виробництва.
У випадках, коли потрібно товсте покриття, надійною і економічною альтернативою пасті і стрічці є методика багаторазового нанесення, яка забезпечує рівномірне товсте покриття навіть на великих поверхнях. бо Необхідну товщину можна наростити шляхом повторного напилення з циклами сушки, що чергуються. Сушку можна здійснювати при - 80 - 1207С в термостаті з примусовою конвекцією. Суспензія 0500/0750 особливо переважна для цього способу, хоч можуть бути використані і інші склади.
Спосіб по даному винаходу особливо придатний для наплавлення твердих сплавів на стальні вироби, які зазнають сильних ударів, впливу корозії і абразивного зносу, наприклад (але не тільки), на ріжучі інструменти (особливо їх ріжучі кромки), підшипники, поршні, колінвали, шестерні, деталі станків, вогнепальна зброя, сільськогосподарські знаряддя і хірургічні інструменти. Спосіб може бути використаний для підвищення твердості ковкого чавуна і сірого чавуна, які часто використовують в таких ливарних виробах, як блоки двигунів і корпуси складальних вузлів. Сплав може бути наплавлений на поверхню чавунного виробу при температурі трохи нижче за точку плавлення чавунного виробу. Крім того, способи по даному винаходу можуть 70 бути використані для нанесення покриттів з кольорових металів і сплавів, при умові, що твердий сплав сумісний з металевою поверхнею, що обробляється, а температура плавлення твердого сплаву значно нижче за точку плавлення металу, що обробляється.
У другому, альтернативному, варіанті здійснення винаходу металева поверхня, що захищається може бути покрита водним розчином ПВС (близько 195 - 1595 ПВС ваги) з утворенням покриття із зв'язуючого з подальшим 7/5 розподілом сухого порошку по покриттю з водного розчину ПВС, поки воно не висохло, переважно за допомогою розпилювача порошкового матеріалу і найбільш переважно - розпилювача на стислому повітрі. Переважно, на металеву поверхню напилюють як водний розчин ПВС, так і порошок сплаву. Потім розчин ПВС-зв'язуючого сушать до утворення твердого шару порошкового сплаву, пов'язаного з поверхнею покриттям з ПВС.
Багатошарове покриття з порошкового сплаву може бути отримане шляхом почергового нанесення шарів розчину ПВС ї шарів порошкового сплаву і сушки кожного подальшого шару розчину ПВС, пов'язаного з шаром сплаву, перед нанесенням нового шара ПВС. У цьому варіанті винаходу усунена проблема седиментації порошку в суспензії і розтікання суспензії в товстих покриттях. Крім того, цей варіант добре придатний для високошвидкісного виробництва.
Теплова обробка металу для модифікації або посилення його властивостей добре відома і широко с ов Застосовується в металургійній технології, наприклад, див. Неаї Тгеайпд НапарсокК, АЗМ Іпіегпайопаї!, Меїйаїв
Рагк, ОН (1991). Спосіб теплової обробки в основному включає рівномірний нагрів металу до його температури і) аустенізації (гартування), а потім швидке охолоджування, тобто гартування, в гартівному середовищі, такому як вода, гартівне масло або полімерна гартівна середа, або навіть в повітрі. Металевий виріб, вмісний поверхню, що обробляється способом по даному винаходу, може бути підданий наступній тепловій обробці: виріб «- зо витягують з печі після розплавлення сплаву, повільно охолоджують до температури гартування металу і потім швидко занурюють у відповідну гартівну середу. У альтернативному варіанті металевий виріб, який містить Ме поверхню із заздалегідь нанесеним твердим покриттям, може бути піддано тепловій обробці шляхом нагріву «Е його до температури гартування і подальшого гартування.
ПВС-зв'язуюче, на відміну від композиції флюс/зв'язуючий, вживаної у відомій технології, не плавиться до в. з5 рідкого стану до або під час процесу плавлення покриття і тому не дає порошку можливості переміщатися до «г початку його плавлення. Ця властивість ПВС дає гарантію того, що кінцева товщина наплавленого покриття буде відповідати початковій товщині суспензії покриття в будь-якій його точці. При нанесенні суспензії товщиною до мм, на вертикальну стальну поверхню, не трапляється ніякого зміщення порошку металу до або під час розплавлення. Метал також не стікає при нанесенні покриття товщиною до 1.5мм на похилу під кутом 60" « поверхню. Таким чином, ПВС як зв'язуючий мінімізує проблему нерівномірності покриттів, що існувала у відомій пт») с технології наплавлення твердих сплавів.
У патенті США Мо 5, 027, 828, Кемапкаг, використовують ПВС в способі випарного шаблонного лиття, або ;» ВШЛ, як засіб утримання керамічних частинок, таких як частинки карбіду металу, на поверхні полімерного шаблона, що вміщується потім в піщану ливарну форму, в яку заливають розплавлений чавун. Однак, в цьому патенті керамічні частинки, що вбираються в чавун, не плавляться на металевій поверхні, як частинки сплаву в їх способі по даному винаходу. Крім того, в патенті США Мо 5, 027, 828 розмір керамічних частинок переважно складає близько їмм, найбільш переважно близько 0.Змм, а розмір частинок по даному винаходу переважно - складає близько 0.15мм або менше. їх ПВС, зв'язуюче, що використовується в даному винаході, являє собою недорогий і екологічно безпечний 5р полімер. При відсутності кислот або основ водні розчини ПВС стабільні навіть через декілька місяців ік зберігання при кімнатній температурі. Стабільність розчинів ПВС є перевагою для промислового застосування. як Коли суспензію порошкового сплаву з ПВС який є зв'язуючим нагрівають до температури плавлення порошкового сплаву в такій захисній атмосфері, як аргон або гелій, або у відбудовній атмосфері, такій як водень, ПВС повністю випаровується, внаслідок чого утворюється щільне покриття з сплаву без включень.
Сплави, вживані в даному винаході, значно твердіше і більш зносостійкі, ніж сталь, яку звичайно використовують для виготовлення інструментів, шестерень, деталей двигуна і сільськогосподарських знарядь,
Ф) наприклад, сталь марки 1045. Переважно, сплав має значення твердості по Кнупу в діапазоні близько 800 - 1300. ка Температура плавлення сплаву становить 11007С або менш, що менше температури плавлення металу, на який наноситься покриття. Переважно, порошок сплаву має досить малий розмір частинок, щоб утворити рівномірну бо суспензію і рівномірне покриття, Переважно, сплав має одну фазу і, переважно, температуру плавлення в інтервалі близько 900 - 12007С. Його використовують в формі дрібнодисперсного порошку з розмірами частинок в типовому діапазоні від «- 0.Змм до « 0.07мм. Переважно, середній розмір частинок складає менше за - 0.15мм і найбільш переважно - менше за 0.09мм.
Сплави, вживані в даному винаході, переважно складаються принаймні на 6095 з перехідного металу восьмої бе Трупи періодичної таблиці, такого як залізо, кобальт або нікель, але можуть бути засновані і на інших металах, при умові, що сплав володіє вказаними вище властивостями. Інші компоненти (близько 0.1 - 2090)
звичайно включають бор, вуглевод, хром, залізо (в нікелевих і кобальтових сплавах), марганець, нікель (в сплавах на основі заліза і кобальту), кремній, олово або їх поєднання, див. АІеззі. У вигляді мінімальних забруднень можуть бути присутні мікроелементи (менше за 0.195), такі як сірка. Хоч може бути можливим отримання сплавів, вмісних радіоактивні, високотоксичні або дорогоцінні елементи, які задовольняють вказаним вище фізичним і хімічним вимогам, такі сплави можуть мати обмежену цінність або взагалі не мати практичного застосування з міркувань охорони здоров'я, техніки безпеки і/або економічності.
Способи отримання дрібнодисперсних порошків сплавів добре відомі в металургійній технології. Інформація і предісторія отримання порошкових сплавів, придатних для застосування в даному винаході, міститься в 7/0 стандартних підручниках по цій технології, таких як Нацйепег, Н.Н. апа Маї, М.К., Напароок ої Ромдегей
Мегаїшгау, 2па Еа., (особливо починаючи зі стор. 22) Спетіса! Рибіїзпіпд Со., Іпс. (1982). Порошкові сплави, придатні для застосування в даному винаході, можна придбати, наприклад, в УмМаїЇ СоІтопоу Согрогайоп, Мадізоп
Неїднів, МІ. і СМ Мега! Ргодисів, Іпс., Кезеагсі Тгіапдіе Рагк, МС.
Наступні приклади додатково ілюструють даний винахід і не повинні розглядатися як його обмеження.
Приклади
Приклад 1. Сплави
Сплави, які вживаються в способах по даному винаходу, включають (але не обмежені ними) сплави, описані в Таблиці. ю во 111в011111132911111111зов77117171 об
С видеюд 0000000) 196)000001ово сч о а 01101 рковаю,
Ма 011111011о300011о511 - зо оюю! 7771-11 -1тво Ф
Й , , «
Приклад 2. Наплавлення зносостійкого покриття на культіваторну лапу в атмосфері аргону
Полівініловий спирт (ПВС) (75 - 15 ЕІмапо! (торгова марка) виробництва ЮиРопі) змішали з достатньою в. кількістю води для утворення 7.5956 (ваги) розчину ПВС. Порошок сплаву МоЗ (див. Табл. 1, Приклад 1) зі «г середнім розміром частинок 0.15мм, виробництва ЗСМ Мега! Ргодисів, Іпс., додали до розчину ПВС при ваговому співвідношенні 5.0 частин сплаву Мо З на 1 частину розчину ПВС з утворенням суспензії типу 0500/0750.
Культиваторну лапу промили гарячим розчином детергента, а область, яка належить обробці, продули піском « 0. З розміром частинок О.3мм до отримання матової поверхні. Шар сплав/лВС завтовшки 2мм розпилили по 2 с поверхні культиваторної лапи, належної обробці, і нагріли культиваторну лапу в термостаті з примусовою конвекцією при температурі близько 120"С протягом З0 - 60 хвилин до висихання суспензії з утворенням осадка з сплав/ПВС. Після цього культиваторну лапу перенесли у вакуумну піч, працюючу при парциальном тиску аргону 100 - ббОмкм. Культиваторну лапу нагріли приблизно до 1100" і витримали при цій температурі до закінчення наплавлення покриття на поверхню культиваторної лапи (близько 2 - 10хв.). Потім культиваторну лапу повільно і ї» рівномірно охолодили в атмосфері аргону до температури х 300"С або менш; в цей момент культиваторну лапу витягай з печі і залишили охлод,я83МоЯ до температури навколишнього середовища. (Термін "температура - навколишнього середовища" тут рівнозначний поняттю "кімнатна температура", тобто близько 15 - 357 С.) їх Приклад 3. Наплавлення на культиваторну лапу зносостійкого покриття в атмосфері водню
Зносостійке покриття наносили на культиваторну лапу, як описано в Прикладі 2, за винятком того, що нагрів се) у вакуумній печі здійснювали в атмосфері водню при невеликому надлишковому тиску (близько 50 -100 торр). ке Приклад 4. Теплова обробка металевого носія
Зносостійке покриття наносили на культиваторну лапу, як описано в Прикладі 2. Потім культиваторну лапу піддали повторному нагріву до температури аустенізації (гартування) стального субстрату (8457С для сталі 1045), потім загартували в гартівному маслі, що серійно випускається. Після цього культиваторну лапу нагріли до температури близько 275 - З00"С для відпуску мартенсіту, що утворився при гартуванні, і залишили (Ф) охолоджуватися на повітрі до температури навколишнього середовища. ко Приклад 5. Наплавлення зносостійкого покриття на рифлений бич молотильного барабана зернозбирального комбайна во Зносостіке покриття наносили на рифлений бич молотильного барабану шляхом напилення на обчищену поверхню суспензії з сплаву Мо2 (Табл., Приклад 1) з ваговим співвідношенням сплаву і розчину ПВА 6.0 : 1, і 596 водного розчина ПВС з утворенням суспензії типу 0600/0500. Після сушки суспензії на рифленом бичі молотильного барабана по методиці, описаній в Прикладі 2, сплав наплавляли на рифлений бич молотильного барабана в конвеєрній печі в атмосфері водню при надлишковому тиску і при температурі близько 1100"С. Потім в5 рифлений бич молотильного барабана з нанесеним покриттям охолодили до температури гартування, вибраної у відповідності з маркою сталі носія, як згадувалося в Прикладі 4, і після цього загартували в масляній, що серійно випускається, або полімерній гартівній середі в залежності від марки стали. Потім загартований рифлений бич молотильного барабана може бути підданий подальшій тепловій обробці, як описано в Прикладі
Приклад 6. Наплавлення зносостійкого покриття на ріжучу кромку леза газонокосарки
Лезо газонокосарки покривали зносостійкий сплавом по методиці Прикладу 2, за винятком того, що замість сплаву МоЗ3 (Табл. 1, Приклад 1) використали сплав Мо 1. Потім його піддали тепловій обробці, як описано в
Прикладі 4.
Приклад 7. Наплавлення зносостійкого покриття на фіксаторі корпусу живильника сільськогосподарського 7/0 комбайна, відлитого з ковкого чавуна
Корпусну поверхню фіксатора обробили перед нанесенням зносостійкого покриття, як описано в Прикладі 2.
Потім на область, яка належить зміцненню, напилили 1095 водний розчин ПВС. Відразу після цього на область, покриту розчином ПВС, напилили сплав Мо4 (Табл. 1, Приклад 1) і нагріли корпус в термостаті з примусовою конвекцією приблизно до 1207 до висихання покриття з ПВОС-зв'язуючого з утворенням осадка сплав/Лвс.
Область деталі, яка не належить обробці, протерли для видалення ПВС-зв'язуючого і сплаву. Потрібно відмітити, що в цьому другому варіанті здійснення винаходу відсутня необхідність в приготуванні суспензії перед нанесенням порошкового сплаву.
Потім корпус нагріли до температури близько 1100"С для розплавлення покриття. Нагрів здійснювали в конвеєрній печі при надлишковому тиску (близько 50 - 100 торр) водню, де корпус фіксатора витримували при Температурі близько 1065 - 10757С протягом 2 - 5 хвилин. Після цього корпус перенесли в сольову ванну для ізотермічного відпуску, нагріту до 275 - 325"С, і витримали у ванні протягом 4 - 6 годин при цій температурі до завершення перетворення структури матеріалу. Потім його витягай з ванни і залишили охлаждаться на повітрі до температури навколишнього середовища. с
Claims (5)
1. Спосіб наплавлення твердого зносостійкого покриття на металеву поверхню, що включає наступні етапи: а) приготування практично однорідної водної суспензії з полівінілового спирту, що не містить флюсу, «- зо плавкого твердого металевого сплаву, що складається принаймні на бО 90 із заліза, у вигляді фракції дрібнодисперсного порошку і одної або більше добавок, які вибрані з групи, що складається з диспергаторів, б» дефлокулянтів і пластифікаторів; «т Б) покриття металевої поверхні водною суспензією; с) сушіння водної суспензії до утворення на металевій поверхні твердого шару плавкого твердого металевого Її Зв сплаву в матриці полівінілового спирту; «т 4) нагрівання металевої поверхні, покритої шаром плавкого твердого металевого сплаву в матриці полівінілового спирту, до температури плавлення сплаву в захисній атмосфері при тиску в діапазоні від розрідження «10 торр "7" до надлишкового тиску "« 100 торр до наплавлення сплаву на металеву поверхню; і е) охолоджування металевої поверхні з наплавленим покриттям до температури навколишнього « середовища. шщ с
2. Спосіб по п. 1, по якому етапи Б) і с) повторюють принаймні один раз.
3. Спосіб наплавлення твердого зносостійкого покриття на металеву поверхню, що включає наступні етапи: ;» а) покриття металевої поверхні водним розчином полівінілового спирту; Б) нанесення практично однорідного шару плавкого твердого металевого сплаву у вигляді фракції дрібнодисперсного порошку по покриттю з розчину полівінілового спирту, нанесеному на етапі а), до висихання їх розчину полівінілового спирту; с) сушіння покриття з водного розчину полівінілового спирту до утворення твердого шару плавкого твердого це. металевого сплаву, зчепленого з металевою поверхнею за допомогою покриття з полівінілового спирту; їз 4) нагрівання металевої поверхні, покритої шаром плавкого твердого металевого сплаву, зчепленого з ср поверхнею за допомогою покриття з полівінілового спирту, до температури плавлення сплаву в захисній ї-о атмосфері при тиску в діапазоні від розрідження «10-7 торр до надлишкового тиску 7100 торр до наплавлення - й сплаву; і е) охолоджування металевої поверхні з наплавленим покриттям до температури навколишнього середовища.
4. Спосіб по п. 3, по якому етапи а), Б) і с) повторюють принаймні один раз.
5. Спосіб по п. З або 4, по якому сплав складається принаймні на 60 95 мас. із заліза.
о 6. Спосіб по одному з пп. 3-5, по якому твердий металевий сплав у вигляді дрібнодисперсного порошку іме) наносять за допомогою розпилювача порошкового матеріалу.
7. Спосіб по одному з пп. 1-6, по якому сплав включає в основному один або більше елементів, вибраних із бо заліза, нікеля і кобальту, і два або більше елемента, вибраних з бору, вуглецю, хрому, молібдену, марганцю, олова і кремнію.
8. Спосіб по одному з пп. 1-7, по якому металева поверхня розташована на сільськогосподарському знарядді.
9. Спосіб по одному з пп. 1-8, по якому сплав нагрівають до температури плавлення в атмосфері аргону.
10. Спосіб по одному з пп. 1-9, по якому сплав нагрівають до температури плавлення в атмосфері водню. 65 11. Суспензія для наплавлення твердого зносостійкого покриття на металеву поверхню, що включає плавкий твердий металевий сплав у вигляді фракції дрібнодисперсного порошку, що складається принаймні на 60 95 мас.
із заліза, у водному розчині полівінілового спирту, без флюсу.
12. Суспензія по п. 11, в якій сплав складається з бору, вуглецю, хрому, заліза, марганцю, нікелю і кремнію.
13. Суспензія по п. 11 або 12, в якій середній розмір частинок сплаву складає близько 0,15 мм або менше.
5 . Кк К-4 . . . нов Офіційний бюлетень "Промислоава власність". Книга 1 "Винаходи, корисні моделі, топографії інтегральних мікросхем", 2002, М 7, 15.07.2002. Державний департамент інтелектуальної власності Міністерства освіти і науки України. с щі 6) «- (22) « ча « -
с . и? щ» -І щ» о 50 - Ф) іме) 60 б5
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US69766796A | 1996-08-28 | 1996-08-28 | |
| PCT/EP1997/004535 WO1998008639A1 (en) | 1996-08-28 | 1997-08-21 | Method for hardfacing a metal surface |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA47491C2 true UA47491C2 (uk) | 2002-07-15 |
Family
ID=24802043
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UA99031520A UA47491C2 (uk) | 1996-08-28 | 1997-08-21 | Спосіб наплавлення твердого зносостійкого покриття на металеву поверхню (варіанти) і суспензія для наплавлення |
Country Status (14)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5879743A (uk) |
| EP (1) | EP0942797B1 (uk) |
| CN (1) | CN1087983C (uk) |
| AR (1) | AR007698A1 (uk) |
| AU (1) | AU722911B2 (uk) |
| BR (1) | BR9713184A (uk) |
| CA (1) | CA2263919C (uk) |
| CZ (1) | CZ293506B6 (uk) |
| DE (1) | DE69701894T2 (uk) |
| IN (1) | IN192434B (uk) |
| RU (1) | RU2195516C2 (uk) |
| UA (1) | UA47491C2 (uk) |
| WO (1) | WO1998008639A1 (uk) |
| ZA (1) | ZA977701B (uk) |
Families Citing this family (43)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6156391A (en) * | 1999-06-14 | 2000-12-05 | Rankin Industries, Inc. | Process for hard facing a metallic substrate to improve wear resistance |
| US6264553B1 (en) * | 1999-08-16 | 2001-07-24 | Case Corporation | Rasp bar threshing element and assembly |
| US6615935B2 (en) * | 2001-05-01 | 2003-09-09 | Smith International, Inc. | Roller cone bits with wear and fracture resistant surface |
| DE10132284A1 (de) * | 2001-07-06 | 2003-03-06 | Euromat Ges Fuer Werkstofftech | Flexibles Bandmaterial |
| DE60206968T2 (de) * | 2001-12-18 | 2006-07-27 | The Lubrizol Corp., Wickliffe | Abschreckölzusammensetzungen |
| JP4429725B2 (ja) * | 2001-12-18 | 2010-03-10 | ザ ルブリゾル コーポレイション | 急冷油組成物 |
| US7458991B2 (en) * | 2002-02-08 | 2008-12-02 | Howmedica Osteonics Corp. | Porous metallic scaffold for tissue ingrowth |
| US9138805B2 (en) | 2002-03-06 | 2015-09-22 | Deere & Company | Method for applying wear resistant coating to mechanical face seal |
| US8684475B2 (en) * | 2002-03-06 | 2014-04-01 | Deere & Company | Components of track-type machines having a metallurgically bonded coating |
| US9616951B2 (en) | 2002-03-06 | 2017-04-11 | Deere & Company | Non-carburized components of track-type machines having a metallurgically bonded coating |
| US6948784B2 (en) | 2002-03-06 | 2005-09-27 | Deere & Company | Track pin bushing having a metallurgically bonded coating |
| US7657990B2 (en) * | 2002-03-06 | 2010-02-09 | Deere & Company | Track chain link and undercarriage track roller having a metallurgically bonded coating |
| DE10229736A1 (de) * | 2002-07-02 | 2004-01-15 | Claas Saulgau Gmbh | Mähscheiben für Scheibenmähwerke |
| EP1545185A4 (en) * | 2002-08-08 | 2008-02-27 | Proequipment Llc | TURNING AND SELF-EAGING BLADES FOR LAWN EQUIPMENT |
| US20090258250A1 (en) * | 2003-04-21 | 2009-10-15 | ATT Technology, Ltd. d/b/a Amco Technology Trust, Ltd. | Balanced Composition Hardfacing Alloy |
| US20030230926A1 (en) * | 2003-05-23 | 2003-12-18 | Mondy Michael C. | Rotating cutter bit assembly having hardfaced block and wear washer |
| US20050064095A1 (en) * | 2003-09-19 | 2005-03-24 | Deere & Company, A Delaware Corporation | Method for applying wear and corrosion resistant coating to cast iron |
| US7163754B2 (en) * | 2003-10-23 | 2007-01-16 | Deere & Company | Sprocket wheel having a metallurgically bonded coating and method for producing same |
| BRPI0507749B1 (pt) * | 2004-02-16 | 2017-07-18 | Francis Dolman Kevin | Method for producing a consumable iron-leaf welding material containing carbonet |
| US7632175B2 (en) * | 2004-05-04 | 2009-12-15 | Blount, Inc. | Cutting blade hard-facing method and apparatus |
| ATE478977T1 (de) | 2004-12-15 | 2010-09-15 | Deloro Stellite Holdings Corp | Ausrüstung von bauteilen für brennkraftmaschinensysteme mit hochtemperaturdegradationsbeständigkeit |
| EP1855837A4 (en) * | 2005-01-27 | 2009-04-08 | Jon S Ritter | TUNGSTEN CARBIDE TOOL |
| US20070071921A1 (en) * | 2005-09-20 | 2007-03-29 | James Coulas | Process for hardfacing a progressing cavity pump/motor rotor |
| US9003681B2 (en) * | 2006-09-18 | 2015-04-14 | Deere & Company | Bucket teeth having a metallurgically bonded coating and methods of making bucket teeth |
| US20080233296A1 (en) | 2007-03-21 | 2008-09-25 | Gopal Subray Revankar | Method Of Applying A Relatively Thick Protective Coating To A Sheet Metal Substrate |
| US8252225B2 (en) * | 2009-03-04 | 2012-08-28 | Baker Hughes Incorporated | Methods of forming erosion-resistant composites, methods of using the same, and earth-boring tools utilizing the same in internal passageways |
| US7828089B2 (en) * | 2007-12-14 | 2010-11-09 | Baker Hughes Incorporated | Erosion resistant fluid passageways and flow tubes for earth-boring tools, methods of forming the same and earth-boring tools including the same |
| PL2227618T3 (pl) * | 2007-12-20 | 2014-03-31 | Borealis Ag | Rury wiertnicze z wykładzinami polimerowymi |
| MD346Z (ro) * | 2010-07-12 | 2011-10-31 | Технический университет Молдовы | Procedeu de durificare a dinţilor angrenajului conic sau precesional |
| US9976664B2 (en) * | 2010-11-05 | 2018-05-22 | Hamilton Sundtrand Corporation | Furnace braze deposition of hardface coating on wear surface |
| US8828312B2 (en) * | 2011-12-08 | 2014-09-09 | Kennametal Inc. | Dilution control in hardfacing severe service components |
| KR101361031B1 (ko) * | 2012-06-18 | 2014-02-11 | 현대중공업 주식회사 | 육,해상 풍력발전기의 메인포스트 코팅방법. |
| US9283621B2 (en) | 2012-06-21 | 2016-03-15 | Deere & Company | Method for forming a composite article |
| US20140004376A1 (en) * | 2012-06-28 | 2014-01-02 | Robert J. Gaster | Hard-faced composite article |
| US9038359B2 (en) | 2012-11-12 | 2015-05-26 | Deere & Company | Rotary implement having hard metallic layer and method therefor |
| EP3696296B1 (en) * | 2013-01-28 | 2022-09-14 | Raytheon Technologies Corporation | Structured material alloy component fabrication |
| RU2655403C1 (ru) * | 2017-03-03 | 2018-05-28 | Александр Анатольевич Шматов | Способ упрочнения поверхности стального инструмента |
| DE102017207210A1 (de) * | 2017-04-28 | 2018-10-31 | Skz-Kfe Ggmbh | Verfahren zur additiven Herstellung eines Bauteils sowie additiv hergestelltes Bauteil |
| US10393271B2 (en) | 2017-06-28 | 2019-08-27 | Caterpillar Inc. | Method for manufacturing seals |
| US11103944B2 (en) | 2019-08-12 | 2021-08-31 | Deere & Company | Self-sharpening cutting tooth for a felling apparatus |
| US11718358B2 (en) | 2020-07-02 | 2023-08-08 | Caterpillar Inc. | Track shoe or track pad having a wear member |
| US11882777B2 (en) | 2020-07-21 | 2024-01-30 | Osmundson Mfg. Co. | Agricultural sweep with wear resistant coating |
| CN114231880B (zh) * | 2021-12-17 | 2024-02-02 | 武汉苏泊尔炊具有限公司 | 刀具及其制造方法 |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US217851A (en) * | 1879-07-29 | Improvement in steam-whistles | ||
| US3310870A (en) | 1967-03-28 | Process for producing nickel-coated steel | ||
| US4175163A (en) * | 1976-03-29 | 1979-11-20 | Nippon Steel Corporation | Stainless steel products, such as sheets and pipes, having a surface layer with an excellent corrosion resistance and production methods therefor |
| US4682987A (en) * | 1981-04-16 | 1987-07-28 | Brady William J | Method and composition for producing hard surface carbide insert tools |
| JPS6089503A (ja) * | 1983-10-21 | 1985-05-20 | Toshiba Mach Co Ltd | 耐摩耗材の被覆方法 |
| JPS6089504A (ja) * | 1983-10-21 | 1985-05-20 | Toshiba Mach Co Ltd | 耐摩耗複合材の被覆方法 |
| US4625810A (en) * | 1985-02-27 | 1986-12-02 | Adams Hard-Facing Company, Inc. | Tillage tool |
| US4954058A (en) * | 1988-06-27 | 1990-09-04 | Deere & Company | Method for making composite sintered apex seal material |
| US5027878A (en) * | 1989-10-05 | 1991-07-02 | Deere & Company | Method of impregnation of iron with a wear resistant material |
| DE69105623T2 (de) | 1990-05-10 | 1995-04-20 | Apv Corp Ltd | Verfahren zum Aufbringen einer Beschichtung auf einem Metall oder einen Verbundwerkstoff. |
| US5126104A (en) * | 1991-06-06 | 1992-06-30 | Gte Products Corporation | Method of making powder for thermal spray application |
| US5267600A (en) * | 1992-01-21 | 1993-12-07 | Deere & Company | Hard facing casting surfaces with wear-resistant sheets |
| US5288353A (en) * | 1992-01-21 | 1994-02-22 | Deere & Company | Method for forming a polymeric plastic product having a hard wear-resistant surface |
| US5299620A (en) * | 1992-01-21 | 1994-04-05 | Deere & Company | Metal casting surface modification by powder impregnation |
| US5456323A (en) * | 1993-12-15 | 1995-10-10 | Piper Farm Products, Inc. | Agricultural sweep and method of manufacture |
-
1997
- 1997-07-01 AR ARP970102944A patent/AR007698A1/es active IP Right Grant
- 1997-08-21 CA CA002263919A patent/CA2263919C/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-08-21 WO PCT/EP1997/004535 patent/WO1998008639A1/en active IP Right Grant
- 1997-08-21 CN CN97198981A patent/CN1087983C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1997-08-21 UA UA99031520A patent/UA47491C2/uk unknown
- 1997-08-21 CZ CZ1999640A patent/CZ293506B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1997-08-21 AU AU42059/97A patent/AU722911B2/en not_active Ceased
- 1997-08-21 RU RU99106248/02A patent/RU2195516C2/ru active
- 1997-08-21 BR BR9713184-9A patent/BR9713184A/pt not_active IP Right Cessation
- 1997-08-21 DE DE69701894T patent/DE69701894T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1997-08-21 EP EP97940100A patent/EP0942797B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-08-22 IN IN1550CA1997 patent/IN192434B/en unknown
- 1997-08-27 ZA ZA977701A patent/ZA977701B/xx unknown
- 1997-10-21 US US08/955,170 patent/US5879743A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69701894D1 (de) | 2000-06-08 |
| AR007698A1 (es) | 1999-11-10 |
| ZA977701B (en) | 1999-03-01 |
| EP0942797A1 (en) | 1999-09-22 |
| CN1087983C (zh) | 2002-07-24 |
| IN192434B (uk) | 2004-04-24 |
| CA2263919C (en) | 2006-11-07 |
| AU722911B2 (en) | 2000-08-17 |
| WO1998008639A1 (en) | 1998-03-05 |
| RU2195516C2 (ru) | 2002-12-27 |
| EP0942797B1 (en) | 2000-05-03 |
| CZ64099A3 (cs) | 1999-06-16 |
| DE69701894T2 (de) | 2000-10-26 |
| CZ293506B6 (cs) | 2004-05-12 |
| US5879743A (en) | 1999-03-09 |
| CA2263919A1 (en) | 1998-03-05 |
| CN1233988A (zh) | 1999-11-03 |
| AU4205997A (en) | 1998-03-19 |
| BR9713184A (pt) | 2000-01-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| UA47491C2 (uk) | Спосіб наплавлення твердого зносостійкого покриття на металеву поверхню (варіанти) і суспензія для наплавлення | |
| KR100777148B1 (ko) | 초연삭제에 금속으로 코팅하는 방법 | |
| EP0818549B1 (de) | Werkstoff in Pulver- oder Drahtform auf Nickelbasis für eine Beschichtung sowie Verfahren dazu | |
| US8507105B2 (en) | Thermal spray coated rolls for molten metal baths | |
| TW200528213A (en) | Continuous casting mold and method of continuous casting for copper alloy | |
| DE1924071B1 (de) | Metallischer UEberzug fuer Nickel- und Kobalt-Basislegierungen und Verwendung des metallischen UEberzuges fuer Gasturbinen-Maschinenteile | |
| EP0411322A1 (de) | Verfahren zum Herstellen verschleissfester Oberflächen an Bauteilen aus einer Aluminium-Silicium-Legierung | |
| CN1609477B (zh) | 具有冶金结合式涂层的链轮及其制造方法 | |
| JPS60230974A (ja) | サーマルスプレーコンポジット粉末及び靭性及び耐蝕性皮膜を設ける方法 | |
| JPS63153241A (ja) | 耐摩耗及び耐蝕性合金 | |
| US4806394A (en) | Method for producing a wear-resistant, titanium-carbide containing layer on a metal base | |
| US3455019A (en) | Method for producing carbide containing materials | |
| EP1846233B1 (en) | Article having a wear-resistant coating and process for producing the same | |
| JPS599312B2 (ja) | ブラスト用材料およびこの材料を使用した表面処理法 | |
| DE69306888T2 (de) | Aluminium Legierungen | |
| GB1593958A (en) | Coating ferrous alloys | |
| DE102016114533A1 (de) | Eisenbasierte Legierung zur Herstellung thermisch gespritzter Verschleißschutzschichten | |
| JP3145185B2 (ja) | 金属性の下地上への耐摩耗性の硬質物質層の製造法 | |
| US3523569A (en) | Method of producing carbide containing materials | |
| DE60219496T2 (de) | Spritzbare zusammensetzung | |
| US4832705A (en) | Method of producing abrasive particle-containing bodies | |
| US6648207B2 (en) | Method for applying self-fluxing coatings to non-cylindrical ferritic objects | |
| JPS61104037A (ja) | 耐摩耗性部材 | |
| MXPA99001790A (en) | Method for hardfacing a metal surface | |
| DE3237655A1 (de) | Verfahren zur herstellung von innenbeschichtungen von rohren |