Жарозносостійкий матеріал для газотермічних покриттів

Жарозносостійкий матеріал для газотермічних покриттів, що містить нікель, хром, ітрій, алюміній, скандій, подвійний карбід титану та хрому, який 3 51349 состійкість при сухим-терті ковзанні на повітрі та при зносі на фретінг-корозію, при низьких та високих температурах, високу міцність зчеплення з основою та значну твердість покриття, тому й обумовлена дана ціль корисної моделі. В основу корисної моделі поставлено задачу забезпечити підвищення зносостійкості при сухим терті-ковзанні на повітрі та при зносі на фретінгкорозію, надати високу міцність зчеплення з основою та твердість, шляхом введення нових компонентів, та їх нового співвідношення між собою. Поставлена задача вирішується тим, що в жаро-зносостійкий матеріал, для газотермічного покриття, що містить нікель-хром-ітрій-алюмінійскандій-подвійний карбід титану та хрому, згідно корисної моделі новим є то, що він додатково містить кобальт та гексаборід лантану, при наступному співвідношенню компонентів, мас.%: хром 18,0-22,0 ітрій 0,5-1,0 алюміній 7,0-11,0 скандій 0,5-1,0 подвійний карбід титану та хрому 6,0-8,0 кобальт 1,0-5,0 гексаборід лантану 2,0-6,0 нікель решта. Введення у склад матеріалу кобальту підвищує зносостійкість при фретінгу та жаростійкість покриття, а введення гексаборіду лантану значно підвищує міцність зчеплення покриття з основою, а також підвищує зносостійкість покриття на повітрі при температурах 1500-1600°С, створюючи з нікелем з'єднання типу LaNi12B6. 4 Матеріал отримають методом розплаву усіх компонентів (окрім гексаборіду лантану та подвійному карбіду титану та хрому) в індукційній печі у вакуумі, з наступним розпиленням розплаву у захисній атмосфері на обладнанні марки "УРС-40" (розробки ІПМ НАНУ), а потім подалі їде змішування його у шарових млинах (різних конструкцій) з порошком гексаборіду лантану та подвійному карбіду титану та хрому (марки ПСТУХ / ТУ 88 УРСР 147.040-87/), з розміром частинок суміші 40100мкм. Покриття були нанесені надзвуковим плазмовим методом на приладі марки "Київ-7" (розробки ВИСП), у суміші плазмоутворюючих газів - метанповітря. Випробування на інтенсивність зносу при сухим терті-ковзанні на повітрі (Р=1МПа, V=0,5м/с) провели на машині тертя марки СМЦ-2 (по ДЕСТ 26614-85), а на інтенсивність зносу при фретінгкорозії (Р=5МПа, А=2,5мм; f=30Гц; Т=20°С; N=1,1 105 циклів) провели на машині тертя марки МФК-1 (розробки КІІЦА). Міцність зчеплення покриттів з основою з матеріалу ВТЗ-1 випробували на розрив методом конусного штифта, з діаметром голки в основі 2мм. Мікротвердість міряли на приладі ПМТ-3. Склад матеріалу для покриття включає граничні та середні значення, а також значення які виходять за граничні межі, це інтенсивність зносу при сухим терті-ковзанні на повітрі та при фретінгкорозії, міцність зчеплення з основою та мікротвердість, що наведені у таблиці. Таблиця Фізико-механічні властивості покриттів № Компоненти матеп-п ріалу покриття 1 2 Хром Ітрій Алюміній Скандій Подвійний карбід титану та хрому Кобальт Гексаборід лантану Нікель Хром Ітрій Алюміній Скандій Подвійний карбід титану та хрому Кобальт Гексаборід лантану Ваговий склад компонентів, мас. % 18,0 0,5 7,0 0,5 6,0 1,0 2,0 65,0 20,0 0,75 9,0 0,75 7,0 3,0 4,0 55,5 Граничні значення співвідношення компонентів Інтенсивність Міцність зносу при Інтенсивність зчеплення з Мікросухим терті зносу при основою зі твердість, ковзанні на фре-тінгсплаву ГПа повітрі, корозії, мкм ВТЗ-1, МПа 3 , 2 мм /1000м см Мінімальне значення добавок 12 30 100 6,2-6,4 Середнє значення добавок 11 27 102 6,5-6,7 5 Нікель 51349 6 7 51349 8 Продовження таблиці 3 4 5 6 Хром Ітрій Алюміній Скандій Подвійний карбід титану та хрому Кобальт Гексаборід лантану Нікель Хром Ітрій Алюміній Скандій Подвійний карбід титану та хрому Кобальт Гексаборід лантану Нікель Хром Ітрій Алюміній Скандій Подвійний карбід титану та хрому Кобальт Гексаборід лантану Нікель Прототип 22,0 1,0 11,0 1,0 8,0 5,0 6,0 46,0 17,0 0,25 6,0 0,25 4,0 0,5 1,0 71,0 23,0 1,25 12,0 1,25 10,0 6,0 8,0 38,5 Максимальне значення добавок 10 25 105 6,8-7,0 Кількість добавок менш мінімального значення 14 32 90 5,7-5,9 Кількість добавок більш максимального значення 10 24 106 7,0-7.1 16-20 41 82 5,0-6,1 Результати випробувань оброблялись згідно з ДЕСТ 23211-80. Даний матеріал має перевагу перед прототипом у тому, що його інтенсивність зносу при сухим терті-ковзанні на повітрі у 1,37-1,64 разів менш, а також інтенсивність зносу при фретінг-корозії у 1,23-1,47 разів теж менш, ніж у прототипу. Міцність зчеплення даного матеріалу у 1,221,28 разі більше ніж у прототипу, а мікротвердість 1,1-1,37 разів теж більше прототипу. Комп’ютерна верстка Н. Лиcенко У таблиці надані результати випробувань на інтенсивність зносу при сухим терті-ковзанні на повітрі та при фретінг-корозії матеріалу, міцність зчеплення та мікротвердість, якій має різни співвідношення компонентів у своєму складі, граничні і поза граничні співвідношення компонентів, а також прототипу. Показано, що тільки у пропонованих співвідношеннях компонентів патентованого матеріалу, ми маємо підвищення вказаних властивостей у порівнянні з прототипом. Підписне Тираж 26 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