Способ локальной защиты изделия из жаропрочного сплава от газового алитирования Российский патент 2018 года по МПК C23C10/02 

Описание патента на изобретение RU2646304C2

Изобретение относится к химико-термической обработке жаропрочных сплавов и может быть использовано в машиностроении.

Известен способ локальной защиты замковой части турбинных лопаток при алитировании путем обмазки замка следующим составом: диоксид титана - 18-22 мас. %, нитрид титана - 14-16 мас. %, триоксид теллура - 0,5-1,5 мас. %, жидкое стекло - остальное (а.с. СССР №1574677, МПК С23С 8/02, 1983). Недостатком способа является трудоемкость нанесения обмазки и неравномерность толщины обмазки. Возможно коррозионное взаимодействие обмазки с металлом лопатки и локальное алитирование защищаемой поверхности.

Известен способ защиты от газового алитирования поверхности внутренней полости лопатки турбины из жаропрочного сплава путем нанесения на его поверхность подслоя керамики и последующего нанесения слоя металлического защитного вещества, а в качестве подслоя керамики наносят слой ZrO2.Y2O3 толщиной 10…30 мкм, а качестве слоя металлического защитного вещества наносят комплексное покрытие систем MeCrAlY, где Me - Со, Ni толщиной 50…70 мкм (патент на изобретение №2228969, МПК С23С 28/00, С23С 14/04, С23С 10/04, опубл. 20.05.2004 г.). В известном техническом решении предусмотрена локальная защита изделия от алитирования закрытием пластичной металлической фольгой. Однако известный способ трудоемок при реализации в производстве. Технологией изготовления лопаток не допускается нанесение алюминидного покрытия на наружную поверхность нарезанного замка лопаток, это может привести к значительному снижению усталостной прочности лопаток.

Наиболее близким по технической сущности является способ локальной защиты изделия из жаропрочного сплава от газового алитирования (патент RU №2232205 С2, МПК С23С 10/04, опубл. 10.07.2004), включающий экранирование участков изделия путем нанесения на его поверхность слоев защитного керамического покрытия на основе электрокорунда.

Технической проблемой, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является надежная защита изделий из жаропрочного сплава при алитировании.

Технический результат, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, заключается в снижении трудовых затрат и обеспечении качества локальной защиты при газовом алитировании.

Технический результат достигается тем, что в способе локальной защиты изделия из жаропрочного сплава от газового алитирования, включающем экранирование участков изделия путем нанесения на его поверхность слоев защитного керамического покрытия на основе электрокорунда, новым является то, что наносят 5-10 слоев защитного керамического покрытия на основе электрокорунда, которое после нанесения подвергают спеканию в окислительной среде при температуре 950-1050°С.

На фиг. 1 - фотография исследуемого образца, в котором экранируемый (защищенный) участок не имеет следов алитирования.

На фиг. 2 - фотография образца, в котором незащищенный участок имеет ровный алитированный слой.

Способ локальной защиты реализуется следующим образом.

На чистую обезжиренную защищаемую от алитирования полку замка и бандажную полку наносится защитное керамическое покрытие на основе электрокорунда в количестве 5-10 слоев с последующим спеканием при температуре 950…1050°С в окислительной среде. При спекании снижается пористость покрытия, что обеспечивает качественное экранирование отдельных участков изделия от газового алитирования

В качестве связующего используется гидролизованный этилсилликат, в качестве наполнителя - дистенсиллиманит. Покрытие осуществляется путем послойного окунания деталей в керамическую суспензию с зернистым материалом.

В процессе формирования керамического покрытия производится обсыпка зернистым материалом.

После нанесения керамического покрытия лопатки подвергаются спеканию керамики в окислительной среде.

После нанесения и спекания керамики производится алитирование детали. Защитный слой после алитирования удаляется.

Пример конкретного выполнения

На лопатках из жаропрочных сплавов наносилось алюминидное покрытие. Количество слоев керамики 5-10 с последующим спеканием при температуре 950°С в течение 1 часа и охлаждением на воздухе, после чего лопатки с защищенным замком подвергают химико-термической обработке.

Результаты металлургического исследования показали отсутствие алитирования на экранированных поверхностях.

Таким образом, операция высокотемпературного спекания в окислительной среде керамического покрытия после его нанесения повышает надежность и качество локальной защиты изделия от газового алитирования.

Похожие патенты RU2646304C2

название год авторы номер документа
СПОСОБ ЛОКАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ ИЗДЕЛИЯ ОТ ГАЗОВОГО АЛИТИРОВАНИЯ 2002
  • Башкатов И.Г.
  • Кузнецов В.П.
  • Лесников В.П.
  • Цыпков С.В.
RU2228969C2
СПОСОБ ОБРАБОТКИ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ЖАРОПРОЧНЫХ СПЛАВОВ 2010
  • Елисеев Юрий Сергеевич
  • Мулякаев Лев Михайлович
  • Шпажников Игорь Алексеевич
  • Мурышкин Сергей Александрович
  • Никитин Виталий Григорьевич
RU2464350C2
СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЯ 2009
  • Мубояджян Сергей Артемович
  • Галоян Арам Грантович
  • Будиновский Сергей Александрович
RU2413785C1
СПОСОБ ЗАЩИТЫ ЛОПАТОК И СОПЛОВОГО АППАРАТА ГАЗОВЫХ ТУРБИН 2023
  • Артеменко Никита Иванович
  • Балдаев Сергей Львович
  • Барабаш Алексей Леонидович
  • Будиновский Сергей Александрович
  • Епишина Елена Александровна
  • Живушкин Алексей Алексеевич
  • Кузьмин Олег Вадимович
  • Полянский Станислав Богданович
  • Рябенко Борис Владимирович
  • Сафронов Дмитрий Алексеевич
  • Сидоров Никита Алексеевич
  • Тихомирова Елена Александровна
  • Христосова Виктория Юрьевна
  • Чубуков Игорь Александрович
  • Юрченко Дмитрий Николаевич
RU2818096C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОКРЫТИЯ НА ДЕТАЛИ ИЗ БЕЗУГЛЕРОДИСТОГО ЖАРОПРОЧНОГО НИКЕЛЕВОГО СПЛАВА 2014
  • Шкретов Юрий Павлович
  • Минаков Александр Иванович
  • Абраимов Николай Васильевич
RU2549784C1
СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЯ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОГО ОКИСЛЕНИЯ ПОВЕРХНОСТИ ВНУТРЕННЕЙ ПОЛОСТИ ОХЛАЖДАЕМЫХ ЛОПАТОК ТУРБИН ИЗ БЕЗУГЛЕРОДИСТЫХ ЖАРОПРОЧНЫХ СПЛАВОВ НА ОСНОВЕ НИКЕЛЯ 2011
  • Каблов Евгений Николаевич
  • Мубояджян Сергей Артемович
  • Галоян Арам Грантович
RU2471887C1
СПОСОБ АЛИТИРОВАНИЯ ЖАРОПРОЧНОГО СПЛАВА С ВЫСОКИМ СОДЕРЖАНИЕМ РЕНИЯ (ВАРИАНТЫ) 1997
  • Уинг Родни Джордж
RU2188250C2
Состав обмазки для локальной защиты при алитировании изделий 1988
  • Падерова Людмила Васильевна
  • Закс Елена Владиславовна
  • Падеров Анатолий Николаевич
  • Кочергин Вениамин Павлович
SU1574677A1
СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ ЗАЩИТНЫХ ПОКРЫТИЙ НА ДЕТАЛИ ИЗ ЖАРОПРОЧНЫХ СПЛАВОВ 2000
  • Падеров А.Н.
  • Векслер Ю.Г.
RU2264480C2
СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ КОМБИНИРОВАННОГО ПОКРЫТИЯ 2003
  • Кузнецов В.П.
  • Лесников В.П.
  • Мубояджян С.А.
  • Сидоренко В.И.
  • Цыпков С.В.
RU2244041C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 646 304 C2

Реферат патента 2018 года Способ локальной защиты изделия из жаропрочного сплава от газового алитирования

Изобретение относится к химико-термической обработке жаропрочных сплавов и может быть использовано в машиностроении. Способ локальной защиты изделия из жаропрочного сплава от газового алитирования включает экранирование участков изделия путем нанесения на его поверхность 5-10 слоев защитного керамического покрытия на основе электрокорунда, которое после нанесения подвергают спеканию в окислительной среде при температуре 950-1050°С. Обеспечивается повышение надежности локальной защиты изделия от газового алитирования. 2 ил., 1 пр.

Формула изобретения RU 2 646 304 C2

Способ локальной защиты изделия из жаропрочного сплава от газового алитирования, включающий экранирование участков изделия путем нанесения на его поверхность слоев защитного керамического покрытия на основе электрокорунда, отличающийся тем, что наносят 5-10 слоев защитного керамического покрытия на основе электрокорунда, которое после нанесения подвергают спеканию в окислительной среде при температуре 950-1050°С.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2018 года RU2646304C2

СПОСОБ ЛОКАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ ИЗДЕЛИЯ ОТ ГАЗОВОГО АЛИТИРОВАНИЯ 2002
  • Башкатов И.Г.
  • Кузнецов В.П.
  • Лесников В.П.
  • Цыпков С.В.
RU2228969C2
СПОСОБ ЗАЩИТЫ УЧАСТКОВ ПОВЕРХНОСТИ ДЕТАЛИ 2002
  • Елисеев Ю.С.
  • Душкин А.М.
  • Шкретов Ю.П.
  • Абраимов Н.В.
  • Гришин Г.С.
  • Терехин А.М.
RU2232205C2
Состав обмазки для локальной защиты при алитировании изделий 1988
  • Падерова Людмила Васильевна
  • Закс Елена Владиславовна
  • Падеров Анатолий Николаевич
  • Кочергин Вениамин Павлович
SU1574677A1
Обмазка для местной защиты металлических изделий при химико-термической обработке 1983
  • Никитин Валентин Васильевич
  • Молчанов Александр Георгиевич
  • Шалимова Светлана Ивановна
SU1157128A1
US 4845139 A1, 04.07.1989
US 5262466 A1, 16.11.1993.

RU 2 646 304 C2

Авторы

Круглов Евгений Петрович

Шелепов Сергей Борисович

Шапкин Андрей Валерьевич

Даты

2018-03-02Публикация

2016-05-27Подача