Спосіб отримання зносостійкого покриття

Реферат: Винахід належить до машинобудування, а саме до порошкової металургії, і стосується напилення антифрикційних і зносостійких покриттів на виробах. Спосіб передбачає іонноплазмове напилення катода, який містить запресовані в сталеву оправку, мас. %: карбід бору 60-80, алюмохромофосфати (АХФ) 40-20, сталь - решта. Технічний результат: утворення покриття, яке має тверді і м'які складові, такі як карбід бору і фосфіди заліза, а також наявність аморфної фази, що забезпечують підвищення його експлуатаційних властивостей. UA 102456 C2 (12) UA 102456 C2 UA 102456 C2 5 10 15 20 25 30 35 Винахід належить до галузі машинобудування, а саме до порошкової металургії та інших галузей промисловості, де застосовується іонно-плазмове напилення антифрикційних і зносостійких покриттів на виробах. Відомий спосіб одержання зносостійкого покриття, який наноситься як антифрикційне та 5 зносостійке покриття (авторське свідоцтво SU 1737931 МПК С23С14/32 від 01.02.1992 р. "Способ нанесения антифрикционного покрытия" автори Тимофеева Л.А., Солнцев Л.А., Катрич С.О., Мацюк А.Т. заявка № 4816926/21 від 23.04.1990 р.), який включає нанесення на поверхню виробу дисульфід молібдену шляхом розпилювання катода, який складається із міді і дисульфіду молібдену в співвідношенні 1:1. Основним недоліком способу є використання в складі матеріалу дисульфіду, який в процесі іонного бомбардування поверхні виробів забруднює навколишнє середовище, а, головне, одержане покриття має низьку твердість поверхні, що не забезпечує зносостійкість. Найбільш близьким за сукупністю ознак до способу, який заявляється, є спосіб одержання зносостійкого покриття шляхом напиленням з катода, який складається із карбіду бору, запресованого в сталеву оправку. Заявка 4911458/21 від 18.02.1991 р. "Способ получения износостойкого покрытия" автори Тимофеева Л.А., Солнцев Л.А., Катрич С.О., Лейбель М.В., Юдина С.Г., Мацюк А.Т. Основним недоліком цього способу є високі значення коефіцієнта тертя отриманого покриття. Причини, які перешкоджають досягненню прототипом очікуваного технічного результату, полягають у низьких експлуатаційних властивостях, а саме припрацюванні задиркостійкості, та заданих значеннях коефіцієнта тертя. В основу винаходу поставлено задачу одержання нового за своїм складом покриття з метою підвищення експлуатаційних властивостей, що забезпечить задачу зносостійкості з заданим значенням коефіцієнта тертя за рахунок введення в склад катода алюмохромофосфатів. За рахунок цього забезпечується зносостійкість та експлуатаційні властивості. Поставлена задача вирішується наступним чином, для одержання катода, який складається із карбіду бору та з додаванням алюмохромофосфатів, матеріал запресовують в сталеву оправку. Введення нових відмінних ознак при взаємодії з відомими ознаками забезпечує виявлення нових технічних властивостей винаходу. На металевій поверхні утворюється покриття, яке в своєму складі має алюмохромофосфати та фосфат заліза, які в сполучені з карбідом бору забезпечують задану зносостійкість та експлуатаційні властивості. Матеріал катода на основі карбіду бору для одержання карбідовмісного покриття змішують, пресують і запресовують в сталеву оправку і мають такий повний склад (%): карбід бору 60-80 алюмохромофосфат 40-20 сталь решта. Вплив повного складу катода на експлуатаційні властивості покриття наведені в таблиці 1. Таблиця 1 № п/п 1 1 2 3 4 5 6 7 Експлуатаційні властивості Склад катода, лінійний задиркостійкість, припрацювання, коф. % знос, Н год. тертя мкм/км 2 3 4 5 6 карбід бору 100 2,0 2000 12 0,09 АХФ 0 карбід бору 90 1,81 2370 8 0,07 АХФ 10 карбід бору 80 0,91 3500 2 0,040 АХФ 20 карбід бору 70 0,92 3498 2 0,041 АХФ 30 карбід бору 60 0,93 3499 2 0,039 АХФ 40 карбід бору 50 1,40 3010 6 0,06 АХФ50 карбід бору 40 1,45 2500 4 0,068 АХФ 60 1 шорсткість, твердість Ra мкм HRC 7 8 0,4 60 0,37 58 0,20 55 0,19 54 0,20 54,5 0,27 57 0,30 56 UA 102456 C2 Порівняльна характеристика прототипу і запропонованого матеріалу катода для одержання покриття з заданими експлуатаційними властивостями в таблиці 2. Таблиця 2 Найменування прототип запропонований матеріал катода Експлуатаційні властивості Механічні властивості Лінійний знач. задиркостійкість, припрацювання, шорсткість, твердість знос, коефіцієнт Н год. Ra мкм HRC мкм/км тертя 2,0 2000 12 0,09 0,4 60 0,92 3499 2 0,040 0,20 54 5 10 Технічний результат винаходу полягає в утворені покриття, яке в своєму складі має тверді і м'які складові, такі як карбід бору і фосфіди заліза, а також наявність аморфної фази, забезпечують підвищення його експлуатаційних властивостей (підвищення зносостійкості, покращення часу припрацювання, підвищення задиркостійкості та зниження значення коефіцієнта тертя). ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 15 Спосіб отримання зносостійкого покриття, що має за основу іонно-плазмове напилення з катода, що містить в своєму складі карбід бору, запресований в сталеву оправку, який відрізняється тим, що матеріал катода додатково має в своєму складі алюмохромофосфати при наступному співвідношенні інгредієнтів, мас. %: карбід бору 60-80 алюмохромофосфати 40-20 сталь решта, причому матеріал катода змішують, пресують і запресовують в стальну оправку. Комп’ютерна верстка С. Чулій Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2