Порошковий дріт з продуктами механохімічного синтезу для газотермічного нанесення псевдосплавних покриттів

Реферат: Порошковий дріт з продуктами механохімічного синтезу для газотермічного нанесення псевдосплавних покриттів складається з металевої оболонки та порошкової шихти. Як матеріал оболонки використовується сталь, алюміній або нікель, а порошкова шихта містить карбіди, силіциди молібдену, титану, хрому чи ніобію та заліза, які не взаємодіють з розплавом оболонки в процесі газотермічного напилення. UA 80853 U (12) UA 80853 U UA 80853 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до галузі газотермічного напилення, а саме до матеріалів, що напилюються, у вигляді дротів для нанесення електродугових псевдосплавних покриттів, та може бути використана для підвищення стійкості деталей машин та механізмів, що працюють в умовах тертя та абразивного зношування, в тому числі і при підвищених температурах. Відомі псевдосплавні покриття на основі міді та спосіб їх нанесення Патент України № 455585. МПК С23С 4/12, С23С 4/04. Псевдосплавні покриття на основі міді та спосіб їх нанесення. Опубл. 27.12.2010, бюл. № 24). Покриття отримують електродуговою металізацією, шляхом одночасного розпилення різнорідних металічних дротів, одним з яких є мідний, а другий складається з матеріалу, який забезпечує підвищення зносостійкості покриття та стійкості у середовищі розплавів металів (NiCr, Ті, FeB, W, Mo, Аl). Вміст компонентів в покритті регулюється діаметрами дротів. Однак при такому способі одержання псевдосплавних покриттів існує обмеження складів покриттів у зв'язку з обмеженим діапазоном діаметрів дротів, що використовується (зазвичай 1,2-2,0 мм). Тому відомий спосіб дає можливість регулювати вміст компонентів в покриттях лише в обмежених межах (загальний об'ємний вміст компонентів, в залежності від діаметрів дротів лежить в межах 62,5-37,5 об. %). Також одним з суттєвих недоліків цього методу отримання псевдосплавних покриттів є обмежений асортимент матеріалів, що використовується (дроти суцільного перерізу). В основу корисної моделі поставлена задача розробки порошкових дротів для отримання псевдосплавних покриттів, що складаються з різнорідних матеріалів, зокрема, що містять зміцнюючі фази карбідів та силіцидів металів. Технічний результат, що досягається при використанні корисної моделі, полягає в отриманні покриттів із псевдосплавною структурою, які складаються з різнорідних матеріалів. Поставлена задача вирішується тим, що під час розробки порошкових дротів отримання псевдосплавних покриттів забезпечується тим, що у порошковому дроті, який складається з металевої оболонки та порошкової шихти, як матеріал оболонки використовується сталь, алюміній або нікель, а порошкова шихта складається із суміші карбідів та силіцидів молібдену, титану, хрому або ніобію, які не взаємодіють з розплавом оболонки у процесі газотермічного напилення. Порошкову шихту отримують механохімічним синтезом (МХС) початкових компонентів у планетарному млині: порошків феросплавів (FeMo, FeTi, FeCr, FeNb) та порошку SiC. Співвідношення компонентів вибирається з термодинамічних розрахунків найбільш імовірних реакцій утворення карбідів та силіцидів при взаємодії елементів, що входять до складу феросплавів з карбідом кремнію. В таблиці приведені склади шихти порошкових дротів. Коефіцієнт заповнення дротів порошковою шихтою складає 25-30 %. Покриття з таких порошкових дротів одержують шляхом їх плавлення та наступного диспергування розплаву транспортуючим газом до поверхні. Сформовані краплини оболонки та шихти окремо летять до поверхні, не взаємодіючи між собою в розплавленому стані, в результаті чого формується псевдосплавна структура покриття. Структура являє собою матрицю, яка сформована з матеріалу оболонки дроту, з рівномірно розподіленими по об'єму зміцнюючими фазами карбідів та силіцидів металів. Напилення псевдосплавних покриттів з використанням даних порошкових дротів дозволяє регулювати вміст зміцнюючої фази в покриттях. Приклад. Було виготовлено порошковий дріт с оболонкою зі Ст3 та порошковим наповнювачем, який одержаний механохімічним синтезом порошків FeMo і SiC. Коефіцієнт заповнення - 25 %, діаметр дроту 2 мм. Розрахований хімічний склад покриття з порошкового дроту наступний: 9 % МоС; 7 % MoSi2; 4 % Fe3C; 5 % Fe. Нанесення покриття з порошкового дроту проводили електродуговим металі затором ЕМ-14М при наступних режимах: ток - 150 А, напруга - 40 В, тиск стиснутого повітря - 0,7 МПа, дистанція напилення - 150 мм. В результаті напилення одержано псевдосплавне покриття з рівномірним розподілом компонентів. Загальна твердість покриття становить 6000 МПа. Таким чином, використання порошкових дротів з продуктами механохімічного синтезу, як електродних матеріалів для газотермічного напилення псевдосплавних покриттів, дає можливість отримувати покриття з високою твердістю та тим самим підвищити зносостійкість деталей та механізмів, які працюють в умовах тертя та абразивного зношування. Порошковий дріт забезпечує підвищення зносостійкості напиленого покриття за рахунок його зміцнення продуктами МХС в сумішах "Феросплав - SiC". Застосування даних порошкових дротів також дозволяє широко варіювати хімічним складом псевдосплавних покриттів. 1 UA 80853 U Таблиця Хімічний склад шихти порошкових дротів № П Д Метал феросплаву, Me 1 2 3 4 Mo Ті Сr Nb МеС 36 22 40 38 Склад компонентів шихти, мас. % MeSi FeSi 28 16 30 18 11 18 26 9 Fe 20 30 31 27 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 Порошковий дріт з продуктами механохімічного синтезу для газотермічного нанесення псевдосплавних покриттів, який складається з металевої оболонки та порошкової шихти, яка відрізняється тим, що як матеріал оболонки використовується сталь, алюміній або нікель, а порошкова шихта містить 20-40 мас. % карбідів, 29-40 мас. % силіцидів молібдену, титану, хрому чи ніобію та 20-31 мас. % заліза, які не взаємодіють з розплавом оболонки в процесі газотермічного напилення. Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 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