Шлікер для одержання зносостійких покриттів

ДЛЯ СЛУЖЕБНОГО ПОЛЬЗОВАНИЯ ЭКЗ V 01 СОЮЗ СОВЕТСНИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ гсСПУБЛИп (5D4 В 22 F 3/22, С 23 С 20/08 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬГГИЯМ ПРИ ГННТ СССР И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ і I 1 в'ІМ* г ІПІИП ll|_ >LLll]-T^*t^ . 1 (21) 4429903/31-02 (22) 24.05.88 1 (71) Институт коллоидной химии и химии воды им. А.В.Думанского (72) И.А.Андреева, А.Ф.Лисовский, Л.М.Мартынова, Л.Г.Романова, В.А.Сушко и Н.Б.Ткаченко (53) 621.762.4 (088.8) (56) Hausner Henry H., Paster ArnddR. Slip cas ting of metal paerler and metal - 'cararnie combunations, Pourler Metallurgy, 1961, 461-506 Патент Японии № 60-89503A, кл. В 22 F 7/04, 1985. (54) ШЛИКЕР ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗНОСОСТОЙКИХ ПОКРЫТИЙ (57) Изобретение относится к порошковой металлургии, в ч а с т н о с т и к составам шликеров для получения и з н о с о стойких покрытий. Целью изобретения я в л я е т с я повышение прочности получаемых изделий за счет улучшения р е о логических х а р а к т е р и с т и к . Цель д о с т и г а е т с я тем, что шликер состоит из порошка карбида вольфрама, порошка связующего металла, выбранного из группы, включающей кобальт, никель и ж е л е з о , поливиниловый спирт, в о д у , а также порошок кремния и н а т р и й к а р боксиметилцеллюлозу или альгинат натрия, при следующем соотношении компонентов, мае.%: карбид вольфрама 15-17, связующий металл, выбранный из группы, включающей к о б а л ь т , никель и железо 5 5 - 6 0 , кремний 0 , 6 - 3 , 5 , поливиниловый спирт 0 , 1 1 - 0 , 1 7 , н а т р и й к а р боксиметилцеллюлоза 0 , 6 - 0 , 9 , вода о с т а л ь н о е . Предлагаемый состав шликера п о з в о л я е т повысить прочность и з делий с 1900 МПа (у шликера, с о с т о я щего из суспензии порошка и з н о с о с т о й к о г о материала, в частности порошков карбида вольфрама и к о б а л ь т а , никеля в водном р а с т в о р е поливинилового спирта) до 2090+2250 МПа, т . е . на 9,1 15,6%. 1 т а б л . ел to Иэобретение относится к порошковой металлургии, в частности к с о с тавам шликеров для получения и з н о состойких покрытий. Целью изобретения я в л я е т с я повышение прочности получаемых покрытий за счет улучшения реологических х а рактеристик. Изобретение иллюстрируется следующими примерами. П р и м е р 1. Берут 15 г порошка карбида вольфрама, 55 г порошка 43-89 к о б а л ь т а , 1,8 г порошка кремния и смешивают в шаровой мельнице. Г о т о вят водный раствор ПВС, состоящий из 12 г ПВС и 10 г воды, и водный р а с т вор а л ь г и н а т а натрия, состоящий из 0,72 г альгината натрия и 17,36 г воды, затем их соединяют и перемешивают. В полученный раствор ПВС и а л ь г и н а т а натрия в воде вводят смесь порошков карбида вольфрама, к о б а л ь т а , кремния и перемешивают в течение 1 мин с помощью механической мешалки п р о пеллерного т и п а . 00 О -4 1524307 Состав шликера следующий, мас.% Карбид вольфрама 15 Кобальт 55 Кремний 1,8 Поливиниловый спирт 0,12 Альгииат натрия 0,72 Вода 27,36 Полученный шликер наносят на образцы размером 5 х 6 х 35 мм, изготовленные из сплава ВК 6 (Со 6 мас,%, W 94 мас.%), сушат и спекают. C Шликер имеет следующие реологические характеристики: Предельное напряжение сдвига , 139,8 Па Вязкость 46,1 Па-с Толщина шликерного слоя 3,6 мм Предел прочности при изгибе образца, насыщенного кобальткремниевым расплавом 2190 Ша П р и м е р 2 е Берут 15 г порошка карбида вольфрама, 55 г порошка кобальта, 3,5 г порошка кремния и перемешивают как в примере 1. Готовят водный раствор ПВС, состояодій из 0, М г П С и 12 г воды, и водный раВ створ ККЦ, состоящий из 0,75 г К Ц М и 13,63 г воды, затем их соединяют и перемешивают. В полученный раствор IlfC и К Ц в воде вводят смесь М порошков карбида вольфрама, кобальта, кремния и перемешивают 1 мин в мешалке пропеллерного типа. Состав шликера следующий, мас.%: Карбид вольфрама 15 Кобальт 55 Кр емчий з, 5 Поливиниловый спирт 0, 12 Натрийкарбоксиметил целлюлоза о, 75 25 ,63 Вода Полученный шпнкер наносят на образцы размером 5 х 6 х 35 мм, изготовленные из сплава БК6, сушат и спекают. Шликер имеет следующие реологические характеристики: Предельное напряжение сдвига 142,2 Па Вязкость 45,5 Па.с Толщина шликерного слоя 3,62 мм Предел прочности при изгибе образца, насыщенного кобальткремниевым расплавом 2250 МПа. Составы предлагаемого шликера, их свойства, свойства получаемых из них покрытий приведены в таблице. 10 Состав шликера позволяет улучшить реологические характеристики: а) предельное напряжение сдвига с 30,8 Па до (49,6-142,2) Па, т . е . в 1,8-5,2 р а з . б) вязкость при скорости сдвига 9 с""* с 4,8 Па-с до (10,8-46,1) Па*с, т . е . в 2,2-9,6 раз. в) повысить прочность изделий с 1900 М а до (2090-2250) МПа, на П 20 9,1-15,6%. Таким образом, получен шликер, обладающий улучшенными реологическими характеристиками по сравнению с известным и позволяющий повысить 25 прочность изделий, насыщенных кобальт-кремниевым расплавом. Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я 30 Шликер для получения износостойких покрытий, содержащий порошки карбида вольфрама, связующего металла, выбранного из группы, включающей кобальт., никель и железо, поливиниловый спирт и воду, о т л и ч а ю щийся тем, что, с целью повышения прочности получаемых покрытий за счет улучшения реологических характеристик шликера, он дополнитель40 но содержит порошок кремния и натрийкарбоксиметилцеллголозу или альгинат натрия, при следующем соотношении компонентов, мас.%: Карбид вольфрама 15-17 45 Связующий металл, выбранный из группы, включающей кобальт, никель, железо 55-60 Кремний 0,6-3,5 50 Поливиниловый спирт 0,11-0,17 Натрийкарбоксиметилцеллюлоз а или альгинат натрия 0,6-0,9 Вода Остальное 1524307 • in Состав шликера , мае _„ Со we Hi Те 1 Si 1 пвс* X кмц** 1 Альгннат На __ 70" 0 , 7 0,12 0,75 73 \ WC+Co+Ni+Fe 0 , 7 0,12 0,75 77 0 , 7 0,12 0,75 16 0 , 7 0,12 55 0,75 16 58 0 , 7 0,12 0,75 16 60 С,7 0,12 0,75 7 16 55 0,75 0,7 0,12 8 16 58 0,7. 0,12 0,75 9 16 60 0 , 7 .0,12 0,75 10 16 55 0,7 0,12 0,75 16 58 ( ,7 0,12 0,75 11 12 16 60 0,7 0,12 0,75 13 15 57 0,7 0,12 0,75 0 , 7 0,12 14 16 57 0,75 15 17 57 0,7' 0,(2 0,75 16 16 10 10 40 0,7 0,12 0,75 17 16 35 5 20 0,7 0,12 0,75 20 18 16 20 20 0,7 0,12 0,75 55 0 , 6 0,12 0,75 19 15 20 15 55 ,5 0,12 0,75 21 55 15 0,12 0,75 Ї.5 22 15 55 3 , 5 0,12 0,75 23 15 55 0,75 , 8 0,11 24 15 55 0,75 , 8 0,13 25 15 55 , 3 0,15 0,75 26 15 0,75 55 , 8 0,17 27 15 55 0,60 , 8 0,12 0,67 28 15 55 ,8 0,12 0,70 29 15 55 ,8 0,12 _ 0,80 ЗО 15 55 ,8 0,12 _ 0,90 31 15 55,8 0,12 _ 0,60 32 15 55 . 8 0,12 _ 0,67 33 55 15 ,8 0,12 0,70 34 55 15 ,8 0,12 35 15 55 0,72 ,8 0,12 36 Контрольный образец и: сплава ВК6 без покрытия 60 37 17 1,8 Известный 1 2 3 4 5 6 J і 1 Вода Предельнор Напряжение Сдвига, П \> * 28, 13 66,0 25,43 101,0 21,43 142,6 27,43 69,5 24,43 98,8 22,43 131, 1 27,43 68,9 24,43 98,6 22,43 132,0 27,43 69,1 24,43 98,2 22,43 131,9 26,43 95,0 25,43,, 101,6 24,43 115,1 22,43 132,6 22,43 П2,0 22,43 132, 1 28,53 Чо.і 27,63 9В.1 26,63 129,3 25,63 142,2 27,34 53,6 27,32 101,4 27,30 127,1 27,28 136,8 27,48 51,8 27,41 81,3 27,38 105,9 27,28 126,2 27,18 131,1 45,1 27,48 27,41 49,6 27,38 128,7 27,36 139,8 21,2 30,8 Предел Вязкость прочности при и з г и бе, КПа Ь, 2110 2110 2110 2110 2110 2110 2110 2110 2110 2110 2110 21Ю 2110 2110 2110 2110 2110 2110 2090 2150 2200 2250 2170 2180 2170 2170 2170 2170 2170 2180 2190 2020 2170 2170 2190 1600 1900 L. П Па.с тип ' і . мм 16,1 27,S 45,6 16,1 28,0 40,1 16,4 28,8 40,7 16,7 28, • > 40,3 22,3 27,0 31,5 39,9 40,0 40, 1 13,9 28,0 39,7 45,5 15,2 28,1 39,5 44,3 10,8 20,5 28,8 38,9 44,1 9,2 11,3 35,9 46,1 4,8 1,41 2,28 3 62 1,43 2,14 2,99 1,48 2,17 2,98 1,45' 2,18 3,0 1,52 2, Ш 2,65 2,98 2,99 2,92 1,42 2,14 2,97 3,62 1,41 2,11 3,02 3,78 1,30 1,93 2,14 2,87 3,96 1,22 1,34 3,1^ 3,60 0,65 ПВС - поливиниловый спирт К Н - натрийкарбоксиметилцеллюлоаа. Ц Редактор Е.Полионова Составитель И.Фролова Техред Л.Сердюкова Корректор Э.Лончакова Заказ 2238/ДСП Тираж 432 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101