Спосіб газополуменевого напилення тугоплавких порошків

Спосіб газополуменевого напилення тугоплавких порошків, під час якого виконують підготовку поверхні деталі до нанесення покриття, а саме 3 58032 плавких порошків, під час якого виконують підготовку поверхні деталі до нанесення покриття, а саме піддають її очищенню і створенню поверхні потрібної шорсткості, а потім в установці для газополуменевого напилення порошкових матеріалів наносять на підготовлену поверхню деталі порошковий матеріал, на якій і отримують покриття з порошкового матеріалу, а, відповідно до пропозиції, попередньо тугоплавкий порошковий матеріал піддають плакуванню легкоплавкою металозв'язкою, вид і кількість якого визначають по діаграмі стану з умови утворення у результаті напилення на поверхні деталі легкоплавкої евтектики з температурою меншою за температуру плавлення плакуючого матеріалу. Приклад. Пропонований спосіб застосовували для відновлення посадочних поверхонь валів автомобілів. Матеріал валу - сталь 45. Діаметр відновлюваної поверхні - 40-80 мм. Матеріал покриття - карбід хрому, матеріал проміжного шару нікель. А отже, можна сказати, що матеріал покриття - карбід хрому є плакованим нікелем. Дане покриття наносили за допомогою установки для газополуменевого напилення УПТР. Як енергетичний газ використовували пропан-бутанову суміш. За діаграмою стану Сr3С2-Ni або по довідковим даним визначали, що при співвідношенні компонентів Сr3С2 - 24 %: Ni - 76 % утворюється евтектика. Експериментально підтверджено, що найбільш якісне покриття з порошку карбіду хрому, що плаковане нікелем, отримували при наступному співвідношенні компонентів в частинці (у мас. %): температура плавлення 1255 °С. Як покриття для порівняння використовували напилюваний матеріал у вигляді механічної суміші карбіду хрому і нікелю при співвідношенні Сr3С2 - 24 %; Ni - 76 %, отриманий по способу-прототипу. Основні физикомеханічні властивості отриманих покриттів і їх порівняння з властивостями покриттів, отриманих за способом-прототипом наведені нижче в таблиці. З таблиці видно, що міцність зчеплення і мікротвердість шарів, напилених за пропонованим способом, вища ніж у шарів, напилених без використання проміжного шару. Рентгеноструктурний аналіз напилених покриттів показав, що в матриці отриманого шару, практично, відсутні включення з мікротвердістю нікелю. Мікротвердість матриці складала (15,017,0)·103 МПа. Значення мікротвердості матриці напилених шарів свідчить про те, що вона є продуктом активної взаємодії карбідів і металевих складових частинок між собою. Результати аналізу 4 вказують на те, що нікелева фаза є твердим розчином на основі нікелю. Наявність продуктів взаємодії компонентів в частинках порошків підтверджують їх нерозділення при напиленні. Вміст карбіду хрому не змінюється в порівнянні з його вмістом в початковому плакованому порошку, що є результатом захисту карбідів плакуючим шаром від навколишнього середовища. Таким чином, пропонований спосіб здійснюють так. Попередньо поверхню деталі, яку зміцнюють чи відновлюють, промивали бензином для видалення жирів і мастил, а потім піддавали піскоструменевій обробці для зняття з її поверхні оксидної плівки і надання потрібної шорсткості, з метою забезпечення заданого значення зчіплюваності покриття з основою. Потім за допомогою установки для газополуменевого напилення порошкових матеріалів (марки УПТР) наносили на підготовлену поверхню тугоплавкий порошковий матеріал, плакований легкоплавкою металозв'язкою. В якості енергетичного газу використовували пропанобутанову суміш. Порошок подавали у кільцевий у перетині факел полум'я з живильника установки. Вид і кількість легкоплавкого металу, що наносили на тугоплавку частинку, підбирали по діаграмі стану так, щоб в результаті напилення на поверхні деталі, що зміцнюється, утворилася легкоплавка евтектика з температурою менше температури плавлення плакуючого металу. У кінцевому результаті вдалося знизити температуру плавлення тугоплавкого порошкового матеріалу і поліпшити показники якості отриманих покриттів, а також отримати напилений шар з вищою мікротвердістю матриці. Окрім сказаного, рентгеноструктурний аналіз напилених покриттів показав, що в матриці отриманого шару покриття відсутні включення з мікротвердістю нікелю. Мікротвердість матриці складає (15,0-17,0)·103 МПа. Значення мікротвердості матриці напилених шарів свідчить про те, що вона є продуктами активної взаємодії карбідів і металевих складових частинок між собою. Результати аналізу вказують на те, що нікелева фаза є твердим розчином на основі нікелю. Наявність продуктів взаємодії компонентів в частинках порошків підтверджують їх нерозділення при напиленні. Вміст карбіду хрому не змінюється в порівнянні з його вмістом в початковому плакованому порошку, що є результатом захисту карбідів плакуючим шаром від навколишнього середовища. Таблиця Характеристика напилених покриттів з порошку карбіду хрому, плакованого нікелем за пропонованим способом і способом-прототипом Матеріал, що напилюється Сr3С2 неплакований КХН-30 (Cr3C2 70 %+Ni 30%) Температура плавлення, °С 1455 Середній розмір Товщина Міцність частинки, що Пористість, Мікротвердість, покриття, зчеплення, напилюється, % МПа мкм МПа мкм 50 Покриття не утворюється 50 250 20-30 (8-10)·103 15-16 5 58032 6 Продовжння таблиці Сг3С2 24 %+Ni 76 % пропонований спосіб 1255 50 250 2-4 (15-17)·103 25-30 Режими напилення: дистанція напилення -150 мм; частота обертання - 100 об/хв; витрата порошку 6,5 кг/год; тиск пропан-бутану - 0,04 МПа; тиск кисню - 0,15 МПа. Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Підписне Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601