Спосіб нанесення стійкого захисного покриття на формоутворюючі деталі прес-форм для лиття під тиском

Спосіб нанесення стійкого захисного покриття на формоутворюючі деталі прес-форм для лиття під тиском, що включає термічне нанесення цього покриття, який відрізняється тим, що покриття наносять - плакують порошком металевого сплаву - на формоутворюючі деталі з маловуглецевої сталі методом гарячого ізостатичного пресування в газостаті при температурі 1200°С і тиску 100 МПа з наступним штерметалевим зміцненням Винахід відноситься до інструментального виробництва, наприклад для виготовлення пресформ для лиття під тиском (ПФ ЛПТ) металевих сплавів з створенням на формостворюючих деталях ПФ ЛПТ стійких захисних покриттів, які збільшують термін їх експлуатації Найбільш поширений спосіб нанесення захисних покриттів на формостворюючі деталі ПФ ЛПТ - це хіміко-термічна обробка (ХТО), яка створює СТІЙКІ дифузійні шари покриттів (хромування, ванадіювання, хромоалитування та ш ) Вадою ХТО є мала товщина захисного покриття Відомо про способи нанесення товстих захисних покриттів на деталі ПФ ЛПТ з використанням наплавки і газотермічного напилення Вади цих покриттів - низька якість нанесенного шару (в основному з-за його розплавлення), що неприпустимо для захисного покриття, та значна трудомісткість робіт Окрім того ці способи використовуються для нанесення захисного покриття головним чином на прості форми виробів - площини та тіла обертання Відомо про спосіб [1] нанесення захисного покриття електроконтактною наплавкою порошкових матеріалів, який може бути прийнятий за прототип Вадою цього способу крім вад, властивих вищезгаданним способам, є його прийнятність лише для обробки невеликих виробів з тонким нанесенним покриттям бини кількох міліметрів, що в кінцевому рахунку дозволяє виготовлення ПФ ЛПТ значно більшої Метою винаходу є створення технологічного та ефективного способу нанесення товстих (кілька міліметрів) шарів захисного високостійкого (жаро-, розпало-, зносостійкого) покриття на формостворюючих деталях (вставках) ПФ ЛПТ металевих сплавів, оскільки розпальні тріщини, особливо при ЛПТ мідних сплавів, досягають гли ю СТІЙКОСТІ Вказана мета досягається тим, що захисне покриття на формостворюючі деталі ПФ ЛПТ наносять - плакують гарячим ізостатичним пресуванням (ГІП) в газостаті порошковим металевим сплавом при t 1200°С і тиску 100 МПа, який піддають штерметалевому зміцненню, що дозволяє виконувати його обробку різанням, також забезпечує високу якість (однорідність мікроструктури, відсутність пористості) шару, що наноситься, і міцне його прикріплення до основного металу деталі Технологічний процес, по якому було виготовлено експериментальний комплект вставок до ПФ ЛПТ корпусу паро-водяного клапана Ду 50 з латуні марки ЛЦ40 С складається з слідуючих операцій 1 На двох заготівках з сталі 20 розміром 205x180x70, з'єднаних прихваткою-зваркою, токарною обробкою вирізається гравюра відливки з урахуванням того, що на гравюру буде нанесено плаковано шар сплаву товщиною 5-7 мм 2 Попередньо оброблена вставка (одна з двох) заключається в капсулу-оболонку, котра складається з штаб листової сталі 20 товщиною 4-5 мм та приварених до них закладних елементів, що мають форму випуклої гравюри, а також литникової системи для забезпечення по всій робочій поверхні вставки приблизно одинакової товщини шару покриття, що буде наноситись ЗОВНІШНІ зварні шви повинні бути герметичні 3 Процесе ГІП виконується з використанням порошкового сплаву системи Co-W-Cr-Mo-AI, що со (О со 43639 піддається штерметалевому зміцненню по режиму температура 1200°С (що нижче температури плавлення та трохи вище температури фазового перетворення сплаву), тиск 100 МПа Осадка шару по товщині становить 60-70%, тобто товщина шару повинна бути 10-12 мм На фіг 1, 2 зображено комплект перед операцією ГІП, на яких позначено 1 -заготівка вставки, 2 - оболонка капсули, 3 - кришка капсули, 4 - закладний елемент на гравюрі, 5 - закладний елемент на литниковій системі, 6 - зварний шов, 7 - патрубок для засипання порошку, 8 - порошок сплаву 4 Після загартування з нагріву приблизно 1170°С (також для достатньої можливості обробки різанням нанесенного шару) опресовані заготівки обробляються по габаритам на металорізальних верстатах, а потім комплект вставок вкупі (дві штуки) обробляються остаточно з оформленням гравюри 5 Після старіння при 800°С протягом 4 годин твердість плакірованого шару на гравюрі, литниковій системі і площині роз'єднання товщиною приблизно 3 мм сягає HRCa 37-39 Випробування ПФ ЛПТ в виробничих умовах показало, що СТІЙКІСТЬ її, особливо по прикметі розпалостійкості, суттєво вище СТІЙКОСТІ ПФ ЛПТ з теплостійкої сталі 4Х4ВМФС (Ди-22) Запропонований спосіб виготовлення високостійких ПФ ЛПТ є доступним практично будь-якому інструментальному цеху при виконанні операції ГІП, звичайно, на спеціалізованому виробництві Розміри деталі, що обробляється, залежить лише від розміру камери газостату Спосіб дозволяє заощаджувати теплостійкі сталі Цей спосіб ефективний при виготовленні металомістких формостворюючих деталей ПФ ЛПТ з витратами більше З штук на рік (виготовленних з теплостійкої сталі) [1] А С СРСР№ 1409434, В 23 К 11/06 по Фіг. 2 ФІГ. 1 Тираж 50 екз Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна, 88000, м Ужгород, вул Гагаріна, 101 (03122) 3 - 7 2 - 8 9 (03122) 2 - 5 7 - 0 3