СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ ПОКРЫТИЙ Российский патент 1994 года по МПК C23C4/12 

Изобретение относится к области нанесения покрытий и может быть использовано в машиностроении.

Известен способ нанесения покрытий, включающий их последующее оплавление. Недостатком известного способа является ограниченность ассортимента покрытий.

Прототипом изобретения является способ нанесения покрытий на основе самофлюсующихся сплавов с добавками тугоплавких соединений. Недостатком прототипа также является ограниченность ассортимента, обусловленная возможностью применения для напыления только специальных материалов.

Цель изобретения - расширение ассортимента покрытий.

Поставленная цель достигается тем, что в способе получения многокомпонентных покрытий на основе самофлюсующихся сплавов, часть компонентов наносят напылением, при этом по крайней мере в отдельных элементах покрытия формируют открытую пористость, а остальные компоненты вводят в поры перед оплавлением.

Такой вариант реализации процесса позволяет получать покрытия с более широким спектром составов, используя не только материалы специально предназначенные для напыления или даже материалы, напыление которых затруднительно.

Изобретение осуществляют следующим образом.

Обрабатываемые детали готовят под напыление обычными методами. На подготовленную поверхность каким-либо газотермическим методом наносят часть компонентов покрытия. При этом используют такой процесс напыления, чтобы обеспечить необходимый уровень и морфологию открытой пористости. Необходимый уровень пористости обеспечивают или по всей поверхности покрытия, или в его отдельных элементах. Затем проводят заполнение пор остальными компонентами покрытия. При необходимости отдельные компоненты вводят в поры последовательно. В многих случаях остальные компоненты целесообразно вводить в поры в виде суспензии в подходящей жидкости, а именно в воде, в водных растворах, в растворах флюса, в подходящей металлоорганике. В одних случаях целесообразно вводить компоненты в виде подходящего термически разлагаемого соединения. Для интенсификации процесса ввода компонентов возможно применение наложения колебаний в широком диапазоне частот, электрического и магнитных полей.

Окончательными операциям является оплавление покрытий и, в случае необходимости, его механическая обработка.

П р и м е р 1. На стальную подложку в форме пластины напыляют покрытие из никелевого сплава толщиной около 1,5 мм и пористостью 20%. После напыления подложку обрабатывают в спиртовой суспензии карбида вольфрама (размер частиц несколько микрон) с наложением механических колебаний. При обработке пластинка находится на дне сосуда. После обработки производят оплавление покрытия. Получают покрытие из самофлюсующего сплава с включениями карбида вольфрама. Получить такое же покрытие совместным напылением не удается, так как карбид мелкой фракции затрудняет проведение процесса и практически полностью теряется в процессе напыления.

П р и м е р 2. Электродуговым методом напыляют покрытие толщиной 2 мм из псевдосплава железо-алюминий при содержании алюминия 60%. На покрытие наносят полоски лака шириной 2 мм, деля покрытие на квадратики со стороной 5 мм. После этого производят выщелачивание алюминия, удаление лака, заполнение пор карбидом бора, покрывают покрытие слоем флюса и производят оплавление. В результате получают островковое покрытие, содержащее 35% карбида бора. "Островки" разделены мягкими прослойками с содержанием карбида несколько процентов. Аналогичное сплошное покрытие растрескивается при охлаждении.

П р и м е р 3. То же, что в примере 2, только в поры вводят порошок кремния. В результате получают островковое силицидное покрытие, характеризуемое высокими износо- и коррозионной стойкостью.

П р и м е р 4. Формируют железное покрытие с пористостью 60% и экранируют примерно 50% поверхности полоской лака, расположенной по винтовой линии. Проводят обработку в суспензии, содержащей порошок кремния, удаляют лак и проводят обработку в суспензии, содержащей порошок фосфористой меди. После оплавления получают покрытие, состоящее из чередующихся твердых (силицид железа) и мягких (медный псевдосплав) полос, обладающее повышенными триботехническими свойствами.

П р и м е р 5. Напыляют электродуговым методом покрытие из нихрома. Производят обкатку покрытия шариком по винтовой линии при вращении детали и поступательном двойном движении шарика. При этом обеспечивают соотношении обкатанных и необкатанных участков 1:3. Таким образом, поверхность покрытия оказывается разделенной на криволинейные ромбы. При последующей обработке в суспензии бора порошок заполняет практически только поры необкатанных участков, и при последующей термообработке при 1100^оС оплавляются только эти участки. В результате получают частично оплавленное островковое покрытие.

Таким образом, изобретение позволяет существенно расширить ассортимент покрытий, что позволяет рекомендовать его использование в различных отраслях машиностроения.

Использование: изобретение относится к области нанесения покрытий и может быть использовано в машиностроении. Сущность изобретения: часть компонентов покрытия наносят газотермическим напылением. При этом в покрытии формируют открытую пооистость. В поры вводят остальные компоненты, например, в виде суспензии. Введение остальных компонентов возможно как во все покрытие, так и в отдельные элементы. Заключительной операцией является оплавление покрытия. 2 з.п.ф-лы.

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ ПОКРЫТИЙ на основе самофлюсующихся сплавов, включающий напыление покрытия и его оплавление, отличающийся тем, что, с целью расширения ассортимента покрытий, часть компонентов покрытия наносят напылением, затем по крайней мере в отдельных элементах покрытия формируют различную величину открытой пористости, а остальные компоненты вводят в поры перед оплавлением. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что остальные компоненты покрытия вводят в поры в виде суспензии. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что остальные компоненты покрытия вводят в поры последовательно.