ПОРОШКОВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ГАЗОТЕРМИЧЕСКОГО НАПЫЛЕНИЯ ИЗНОСОСТОЙКОГО ПОКРЫТИЯ Российский патент 2010 года по МПК C23C4/06 B22F1/00 

Описание патента на изобретение RU2379375C2

Изобретение относится к процессам нанесения покрытий, в частности к материалам для газотермического напыления покрытий, а именно к порошковым материалам на основе железа для плазменного напыления покрытий, используемых для повышения износостойкости деталей узлов трения и восстановления изношенных поверхностей, в том числе цилиндровых втулок дизелей типа 6Д49 и К6 S310DR.

Известен ряд порошков на основе железа для нанесения износостойких плазменных покрытий:

ПГ-С27, содержащий, мас.%: хром - 25-28; никель - 1,5-2,0; молибден - 0,08-0,015; кремний - 1,0-2,0; углерод - 3,3-4,5; марганец - 0,8-1,5; вольфрам - 0,2-0,4; железо - остальное (ГОСТ 21448-75).

ПГ-С1, содержащий, мас.%: хром - 27,0-31,0; никель - 3,0-5,0; кремний - 2,8-4,2; углерод - 2,5-3,5; марганец - 0,4-1,5; железо - остальное (ГОСТ 21448-75).

Наиболее близким техническим решением к заявленному изобретению является сплав ПГ-ФБХ6-2, содержащий, мас.%: хром - 32,0-37,0; кремний - 1,0-2,5; углерод - 3,5-5,5; марганец - 1,5-4,0; бор - 1,9-2,0; железо - остальное (SU №1738564, В23К 35/30, 1990, ГОСТ 21448-75).

Основными недостатками покрытий из данных порошков являются склонность к трещинообразованию, невысокая адгезионная и когезионная прочность и пластичность, недостаточная жидкотекучесть сплавов, повышенный коэффициент трения, относительно низкая износостойкость и прирабатываемость.

Техническим результатом, на достижение которого направлено изобретение, является устранение вышеуказанных недостатков, повышение одного из основных триботехнических свойств покрытия - износостойкости, а также снижение пористости напыляемых слоев.

Указанный технический результат достигается в техническом решении согласно изобретению, в котором порошковая смесь для газотермического напыления износостойкого покрытия содержит, вес.%: порошок стали Х18Н9 - 30,0-33,0; порошок меди - 17,0-20,0, порошок ПГ-ФБХ6-2 - остальное.

Порошок стали марки Х18Н9 имеет следующий химический состав по ТУ 14-1-3540-83, вес.%: никель - 9,0-11,0; углерод - 0,12; хром - 17-19; кремний - 0,35; марганец - 0,35; сера не более 0,008; фосфор не более 0,018; кислород 0,08.

Включение в состав заявленной смеси порошка стали Х18Н9 менее 30 % приводит к повышенному износу нанесенного покрытия, а более 33% ухудшает прирабатываемость покрытия.

Содержание в заявленной смеси порошка меди менее 17% приводит к повышению пористости покрытия, а более 20% является нецелесообразным, поскольку существенно не улучшает свойств получаемой порошковой смеси, но приводит к увеличению ее стоимости.

Пример.

Предлагаемую порошковую смесь для плазменного напыления покрытия получают следующим образом.

Исходные компоненты порошок ПГ-ФБХ6-2 по ГОСТ 21448-75, порошок стали Х18Н9 по ТУ 14-13540-83 и порошок меди тщательно перемешивают между собой при различных соотношениях компонентов.

Для экспериментальной оценки износостойкости покрытия, получаемого при использовании предлагаемой порошковой смеси, составляют смеси с различным составом компонентов. В таблице представлены составы подготовленных порошковых смесей.

Подготовленные порошковые смеси методом газоплазменного напыления покрытия наносят на образцы-ролики, изготовленные из чугуна марки СЧХНМД, диаметром 40 мм. После нанесения газоплазменного покрытия поверхность образцов-роликов подвергается шлифованию. Шероховатость поверхности Ra=2,2-3,7 мкм.

Таблица 1 п/№ Содержание компонентов, вес. % Качество получаемого покрытия Порошок ПГ-ФБХ6-2 Порошок стали Х18Н9 Порошок меди 1 60 40 - недостаточная прирабатываемость, высокий коэффициент трения, повышенный износ (22,3 мкм) и повышенная пористость (25 %) покрытия 2 38 37 25 недостаточная прирабатываемость, повышенный износ покрытия (21,0 мкм) 3 53 30 17 низкий износ (13,0 мкм) и низкая пористость покрытия (10 %) 4 65 25 10 повышенный износ (23,0 мкм) и высокая пористость (25%) покрытия 5 45 45 10 недостаточная прирабатываемость, высокая пористость (25%) покрытия 6 48 32 20 низкий износ (14 мкм) и низкая пористость покрытия (9 %) 7 53 28 19 повышенный износ (20%) 8 47 35 18 недостаточная прирабатываемость 9 49 32 19 минимальный износ (12,5 мкм) и низкая пористость покрытия (6 %) 10 45 33 22 обеспечивается снижение износа и пористости покрытия, но увеличивается стоимость порошковой смеси 11 51 31 18 низкий износ (13 мкм) и низкая пористость покрытия (8 %) 12 52 32 16 высокая пористость (15%) покрытия

Испытания на износостойкость проводят на серийной машине трения СМЦ-2 по схеме «ролик-колодка» в условиях граничной смазки. В качестве контртела при испытании применяют колодку изготовленную из чугуна СЧХМ с хромированной поверхностью трения толщиной 20-30 мкм, и смазку - дизельное масло М14В2. Длительность испытания каждой пары трения 50 часов. Из данных таблицы следует, что использование порошковой смеси для газотермического напыления износостойкого покрытия только при заявленном соотношении компонентов (см. №3, 6, 9 и 11) обеспечивает получение недорогого и качественного покрытия, обладающего одновременно пониженным износом и низкой пористостью напыляемого слоя.

Похожие патенты RU2379375C2

название год авторы номер документа
СПЛАВ НА ОСНОВЕ ЖЕЛЕЗА ДЛЯ ПОРОШКОВЫХ ГАЗОТЕРМИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ 1995
  • Ревун С.А.
  • Муравьева Е.Л.
  • Буланов В.Я.
RU2094522C1
Порошковый материал для газотермического нанесения покрытий 1990
  • Гуревич Леонид Моисеевич
  • Леонтьев Юрий Федорович
  • Букин Владимир Михайлович
  • Нефедов Валерий Владимирович
  • Желнов Дмитрий Николаевич
SU1774965A3
ПОРОШКОВЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ГАЗОТЕРМИЧЕСКОГО НАПЫЛЕНИЯ ПОКРЫТИЙ 1990
  • Федорцев Валерий Александрович[By]
  • Бу Хабиб Нажиб Фадллала[Lb]
  • Вершина Евгений Александрович[By]
  • Иващенко Сергей Анатольевич[By]
  • Кухарчик Иван Иванович[By]
  • Клебанов Семен Миронович[By]
  • Квятковский Вячеслав Иванович[By]
RU2030472C1
Порошковый материал на основе железа для плазменного напыления покрытий 1989
  • Шевченко Владимир Григорьевич
  • Литовка Олег Иванович
  • Волчок Иван Петрович
  • Ларионов Владимир Петрович
  • Болотина Наталья Павловна
  • Милохин Сергей Еруфимович
SU1617036A1
ПОРОШКОВЫЙ МАТЕРИАЛ НА ОСНОВЕ ЧУГУНА ДЛЯ ГАЗОТЕРМИЧЕСКОГО НАПЫЛЕНИЯ 2004
  • Симма Лев Иосифович
  • Гаттаров Константин Нильевич
  • Ненашев Евгений Николаевич
RU2273678C1
Износостойкий самофлюсующийся сплав 1990
  • Степанчук Анатолий Николаевич
  • Нечипоренко Александр Анатольевич
  • Вдовиченко Николай Семенович
SU1763514A1
ПОРОШКОВЫЙ МАТЕРИАЛ НА ОСНОВЕ ЧУГУНА ДЛЯ ГАЗОТЕРМИЧЕСКОГО НАПЫЛЕНИЯ 2004
  • Симма Л.И.
  • Гаттаров К.Н.
  • Ненашев Е.Н.
RU2258761C1
СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ ИЗНОСОСТОЙКОГО ПОКРЫТИЯ 2014
  • Швейкин Геннадий Петрович
  • Руденская Наталья Александровна
  • Фролов Владимир Яковлевич
  • Руденская Мария Владимировна
  • Кузьмин Виктор Иванович
RU2578872C1
Способ получения легированных порошков в виброкипящем слое 2015
  • Векслер Юрий Генрихович
  • Векслер Михаил Юрьевич
RU2606358C2
Порошковый материал для нанесения износостойкого газотермического покрытия, получаемый самораспространяющимся высокотемпературным синтезом 2020
  • Багаутдинова Ильнара Илфировна
  • Фаюршин Азамат Фаритович
  • Петряков Валерий Георгиевич
  • Фархшатов Марс Нуруллович
  • Ямалетдинов Марсель Мусавирович
  • Хакимов Ринат Рафисович
  • Зиганшин Раиль Азатович
RU2748004C1

Реферат патента 2010 года ПОРОШКОВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ГАЗОТЕРМИЧЕСКОГО НАПЫЛЕНИЯ ИЗНОСОСТОЙКОГО ПОКРЫТИЯ

Изобретение относится к процессам нанесения покрытий, в частности к материалам для газотермического напыления покрытий, и может быть использовано для повышения износостойкости деталей узлов трения и восстановления изношенных поверхностей, например, цилиндровых втулок дизелей. Порошковая смесь содержит в вес.%: порошок стали Х18Н9 - 30,0-33,0; порошок меди - 17,0-20,0, порошок ПГ - ФБХ6-2 - остальное. Технический результат - повышение износостойкости и снижение пористости покрытия. 1 табл.

Формула изобретения RU 2 379 375 C2

Порошковая смесь для газотермического напыления износостойкого покрытия, содержащая порошок ПГ - ФБХ6-2, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит порошок стали X18H9 и порошок меди при следующем соотношении компонентов, вес.%:
порошок стали X18H9 30,0-33,0 порошок меди 17,0-20,0 порошок ПГ - ФБХ6-2 остальное

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2010 года RU2379375C2

Порошковый сплав для износостойкой наплавки 1990
  • Сидоров Сергей Алексеевич
SU1738564A1
Порошковый материал для газотермического нанесения покрытий 1990
  • Гуревич Леонид Моисеевич
  • Леонтьев Юрий Федорович
  • Букин Владимир Михайлович
  • Нефедов Валерий Владимирович
  • Желнов Дмитрий Николаевич
SU1774965A3
ПОРОШКОВЫЙ МАТЕРИАЛ НА ОСНОВЕ ЧУГУНА ДЛЯ ГАЗОТЕРМИЧЕСКОГО НАПЫЛЕНИЯ 2004
  • Симма Лев Иосифович
  • Гаттаров Константин Нильевич
  • Ненашев Евгений Николаевич
RU2273678C1
Пломбировальные щипцы 1923
  • Громов И.С.
SU2006A1
Способ приготовления сернистого красителя защитного цвета 1915
  • Настюков А.М.
SU63A1

RU 2 379 375 C2

Авторы

Демидов Александр Владимирович

Новосёлов Анатолий Васильевич

Фролов Виктор Константинович

Овечкин Андрей Викторович

Даты

2010-01-20Публикация

2008-04-08Подача