Способ получения жаростойкого покрытия Российский патент 2023 года по МПК C23C26/02 C23C28/02 B23K20/08 B32B15/01 

Описание патента на изобретение RU2807243C1

Изобретение относится к технологии получения покрытий на металлах с помощью энергии взрывчатых веществ (ВВ) и может быть использовано при изготовлении деталей энергетических и химических установок, обладающих повышенной жаростойкостью.

Известен способ получения износостойких покрытий, при котором осуществляют сварку взрывом пластин титана и стали, а затем проводят высокотемпературную диффузионную термическую обработку сваренной заготовки для формирования на границах раздела металлов интерметаллидного слоя заданной толщины, сварку взрывом пластины из титана со стальной пластиной осуществляют на режимах, обеспечивающих амплитуду волн в зоне соединения металлов, равную 0,18-0,37 мм, при этом процесс ведут при скорости соударения свариваемых пластин, равной 440-650 м/с и регламентированной скорости детонации ВВ, затем сваренную заготовку нагревают до температуры 900-950°C и выдерживают при этой температуре в вакуумной печи 10-14 часов до образования в сформированной при сварке взрывом волнообразной зоне соединения титана и стали высокотвёрдой интерметаллидной диффузионной прослойки толщиной 160-300 мкм, после этого заготовку охлаждают вместе с печью, а затем нагревают до температуры 930-950°C, выдерживают при этой температуре 3-8 минут, а затем охлаждают в воде для отделения титана от стали по диффузионной прослойке с формированием при этом на титане и стали высокотвердых износостойких покрытий с регулярной волнообразной поверхностью. Полученные по этому способу покрытия обладают высокой износостойкостью (Патент РФ №2350442, МПК B23K 20/08, опубл. 27.03.2009, бюл. №9).

Данный способ имеет невысокий технический уровень, что обусловлено малой жаростойкостью получаемых по этому способу покрытий: допускаемая рабочая температура изделий с такими покрытиями в окислительных газовых средах не превышает 700°C. Всё это весьма ограничивает возможности применения данного способа при изготовлении жаростойких деталей энергетических и химических установок.

Известен способ получения композиционного материала медь-титан, при котором составляют трехслойный пакет с симметричным расположением титановой пластины относительно медных с заданным соотношением толщин слоев. Сваривают пакет взрывом и производят горячую прокатку с обжатием 80-90% при температуре 550-600°С. Производят разделку прокатанного пакета на мерные трехслойные заготовки и составляют из них многослойный пакет из 3-8 трехслойных заготовок и медной пластины. Сваривают пакет взрывом. Проводят отжиг сваренной многослойной заготовки для образования сплошных интерметаллидных слоёв из меди и титана с последующим охлаждением на воздухе. Полученный композиционный материал за счет содержания слоев с высоким термическим сопротивлением и слоёв с высокой теплопроводностью обладает низкой скоростью изнашивания и высокой стойкостью к хрупкому разрушению при изгибающих нагрузках (Патент РФ №2533508, МПК В23К 20/08, В32В 7/04, опубл. 20.11.14, бюл. №32).

Данный способ имеет невысокий технический уровень, что обусловлено недостаточно высокой жаростойкостью покрытия, расположенного с одной стороны композиционного материала, полученного данным способом. Допускаемая рабочая температура изделий с такими покрытиями в окислительных газовых средах не превышает 600°C, что ограничивает возможности применения данного способа при изготовлении ряда жаростойких деталей энергетических и химических установок.

Известен способ получения износостойкого покрытия на поверхности титановой пластины, при котором составляют пакет под сварку взрывом из слоёв алюминия и титана с соотношением толщин слоев 1:(2-8) при толщине слоя алюминия 1-1,5 мм, располагают на поверхности пакета заряд ВВ и осуществляют сварку взрывом при скорости его детонации 1760-2700 м/с. Высоту заряда ВВ и сварочный зазор между пластинами пакета выбирают из условия получения скорости соударения при сварке в пределах 550-650 м/с. После сварки пакет подвергают отжигу путём нагрева до температуры, превышающей температуру плавления алюминия на 90-100°С в течение 1,5-3 часов с формированием между слоями алюминия и титана сплошной интерметаллидной прослойки. Затем производят обжатие пакета стальными пуансонами до полного удаления с поверхности интерметаллидной прослойки остатков алюминиевого слоя. Полученную заготовку нагревают до температуры 730-740°С, выдерживают в течение 0,2-0,3 часов, а затем ускоренно охлаждают между металлическими пластинами с высокой теплопроводностью с получением на поверхности титановой пластины высокотвёрдого интерметаллидного покрытия. Полученное износостойкое интерметаллидное покрытие на титановой пластине обладает значительной толщиной и высокой твердостью при высокой скорости роста его толщины (Патент РФ №2373036, МПК B23K 20/08, С23С 26/00, опубл. 20.11.2009, бюл. №32).

К недостаткам данного способа относится повышенная склонность к хрупкому разрушению получаемого по нему покрытия при теплосменах и динамических нагрузках, что связано с его весьма высокой твёрдостью, достигающей 7-7,5 ГПа, а также малая жаростойкость получаемого покрытия: допускаемая рабочая изделий с такими покрытиями в окислительных газовых средах не превышает 900 оС, что ограничивает возможности применения данного способа при изготовлении жаростойких деталей энергетических и химических установок.

Наиболее близким по техническому уровню и достигаемому результату является способ получения износостойкого покрытия на поверхности титановой пластины при котором составляют двухслойный пакет из металлических пластин с использованием плакируемой пластины из титана, а плакирующая пластина выполнена из медно-никелевого сплава, соотношение толщин плакирующей и плакируемой пластин в пакете выбирают равным 1:(10-20) при толщине плакирующего слоя равной 0,8-1,2 мм, располагают на поверхности плакирующей пластины защитную прослойку из высокоэластичного материала с зарядом ВВ и осуществляют сварку взрывом пакета из металлических пластин при скорости детонации заряда ВВ 2000-2580 м/с, при этом высоту заряда ВВ, а также сварочный зазор между пластинами в пакете выбирают из условия получения скорости соударения плакирующей пластины с плакируемой в пределах 520-600 м/с, горячую прокатку сваренного пакета проводят при температуре 600-650°С с обжатием до толщины слоя из медно-никелевого сплава равной 0,1-0,3 мм, а термическое воздействие на прокатанную заготовку осуществляют сканирующим лазерным лучом с мощностью излучения 1,3-1,4 кВт с оплавлением обоих металлических слоев, при этом скорость его перемещения относительно обрабатываемой поверхности, а также его диаметр выбирают из условия получения проплавления титанового слоя на глубину, равную 1-1,2 толщины слоя из медно-никелевого сплава с формированием при этом на поверхности титановой пластины высокотвёрдого износостойкого покрытия. В качестве медно-никелевого сплава для изготовления плакирующей пластины используют сплав МН19 (Патент РФ №2688791, МПК В23К 20/08, опубл. 22.05.19, бюл. №15 – прототип).

Данный способ имеет невысокий технический уровень, что обусловлено недостаточно высокой жаростойкостью получаемого по этому способу покрытия: допускаемая рабочая температура изделий с такими покрытиями в окислительных газовых средах не превышает 800°C. Кроме этого, способ ограниченно применим при изготовлении жаростойких деталей энергетических и химических установок ответственного назначения.

В связи с этим важнейшей задачей является разработка нового способа получения двухслойного жаростойкого покрытия на поверхности пластины из титана, обеспечивающего изделиям с такими покрытиями более высокую допускаемую рабочую температуру в окислительных газовых средах и способность длительно эксплуатироваться в них при повышенных температурах.

Техническим результатом заявленного способа является получение покрытия с повышенной жаростойкостью в окислительных газовых средах и повышенной стойкостью к хрупкому разрушению при термоциклировании и динамических нагрузках, способного длительно сопротивляться газовой коррозии даже в случае повреждения наружного слоя покрытия.

Указанный технический результат достигается тем, что в предлагаемом способе получения двухслойного жаростойкого покрытия на поверхности титановой пластины, включающем составление пакета из плакируемой титановой пластины и плакирующей пластины толщиной 0,8-1 мм, размещение над ним защитной прослойки с зарядом взрывчатого вещества, осуществление сварки взрывом с получением биметаллической заготовки, горячую прокатку полученной биметаллической заготовки и термическую обработку, при этом пакет составляют из плакирующей нихромовой пластины и плакируемой титановой пластины толщиной 4-8 мм, сваривают пластины взрывом при скорости детонации заряда взрывчатого вещества 2190-3060 м/с, при этом высоту заряда взрывчатого вещества, материал и толщину защитной прослойки на поверхности нихромовой пластины, а также сварочный зазор между свариваемыми пластинами выбирают из условия получения скорости их соударения 490-570 м/с, горячую прокатку полученной биметаллической заготовки производят при температуре 590-610°C с обжатием до толщины нихромового слоя, равной 0,4-0,5 мм, затем проводят алитирование нихромового слоя в расплаве алюминия при температуре 720-760°С в течение 1,2-6 минут, после чего проводят термическую обработку при температуре 850-900°С в течение 15-20 часов.

Способ получения двухслойного жаростойкого покрытия на поверхности титановой пластины характеризуется тем, что в качестве нихромовой пластины используют нихром марки Х20Н80.

Способ получения двухслойного жаростойкого покрытия на поверхности титановой пластины характеризуется тем, что в качестве титановой пластины используют технический титан ВТ1-00 или сплав титана ОТ4, или сплав титана ВТ20.

Способ получения двухслойного жаростойкого покрытия на поверхности титановой пластины характеризуется тем, алитирование проводят в расплаве алюминия марки АД1.

Новый способ получения жаростойкого покрытия имеет существенные отличия по сравнению с прототипом как по методам формирования покрытия на поверхности титановой пластины, его составу, строению, служебным свойствам, так и по совокупности технологических приёмов и режимов при его получении.

Так предложено составлять пакет из плакирующей нихромовой пластины толщиной 0,8-1 мм и плакируемой титановой пластины толщиной 4-8 мм, сваривать их взрывом при скорости детонации заряда взрывчатого вещества 2190-3060 м/с, при этом высоту заряда взрывчатого вещества (ВВ), материал и толщину защитной прослойки на поверхности нихромовой пластины, а также сварочный зазор между свариваемыми пластинами выбирать из условия получения скорости их соударения 490-570 м/с, что обеспечивает надежную сварку нихромовой пластины с титановой, исключает нарушение сплошности тонкого нихромового слоя при сварке взрывом, создаёт благоприятные условия для получения при дальнейших технологических операциях качественного покрытия с повышенной жаростойкостью и долговечностью.

Толщина нихромовой пластины менее 0,8 мм является недостаточной для обеспечения стабильного сварочного зазора между металлическими слоями пакета из-за гибкости нихромового слоя, а это, может приводить к снижению качества сварного соединения нихрома с титаном. Её толщина более 1 мм является избыточной, поскольку это хоть и не ухудшает качество получаемых покрытий, но приводит к чрезмерному расходу дорогостоящего нихрома в расчете на одно изделие, а также к нежелательному повышению плотности у получаемого материала.

Плакируемую титановую пластину предложено изготавливать толщиной 4-8 мм, что обеспечивает получение качественной двухслойной заготовки без неконтролируемых поперечных деформаций, исключает необходимость применения дополнительной металлической оснастки при сварке взрывом, а это, в свою очередь, способствует удешевлению процесса получения покрытий.

При скорости детонации ВВ и скорости соударения нихромовой пластины с титановой ниже нижнего предлагаемого предела возможно появление непроваров в зоне соединения металлов, что снижает качество получаемого материала. При скорости детонации ВВ и скорости соударения выше верхнего предлагаемого предела возможны неконтролируемые деформации металлических слоёв с нарушениями сплошности нихромового слоя, что может привести к невозможности дальнейшего использования сваренной заготовки для формирования на ней качественного покрытия.

Предложено осуществлять горячую прокатку полученной двухслойной заготовки при температуре 590-610°C с обжатием до толщины нихромового слоя, равной 0,4-0,5 мм, что способствует получению оптимальной толщины нихромового слоя, который при последующем алитировании и термообработке частично превращается в слой из интерметаллидов и твёрдых растворов, обладающих повышенной жаростойкостью и долговечностью при повышенных температурах, а остальная его часть обеспечивает повышенную стойкость покрытия к хрупкому разрушению при термоциклировании и динамических нагрузках. Горячая прокатка приводит к увеличению длины и ширины полученной двухслойной заготовки с одновременным уменьшением её толщины, что способствует снижению расхода дорогостоящего нихрома в расчете на одно изделие.

При температуре горячей прокатки ниже нижнего предлагаемого предела в прокатываемой заготовке могут возникать высокие внутренние напряжения, которые могут приводить к появлению недопустимых дефектов в деформируемых слоях и в зоне их соединения. Температура горячей прокатки выше верхнего предлагаемого предела является избыточной, поскольку не способствует повышению качества получаемого материала, но увеличивает энергетические затраты на его получение. Обжатие до получения толщины каждого нихромового слоя менее 0,4 мм является избыточным, поскольку это может привести к снижению служебных свойств получаемого покрытия. Обжатие до толщины нихромового слоя более 0,5 мм приводит к лишнему расходу нихрома в расчёте на одно изделие и к нежелательному повышению плотности получаемого материала.

Предложено после горячей прокатки производить алитирование нихромового слоя двухслойной заготовки в расплаве алюминия при температуре 720-760°С в течение 1,2-6 минут, после чего проводить термическую обработку полученной заготовки при температуре 850-900°С в течение 15-20 часов. Температура и время алитирования ниже нижних предлагаемых пределов не приводит к образованию на поверхности нихромового слоя сплошного алюминиевого слоя, что, в свою очередь, приводит к браку получаемой продукции. Температура и время алитирования выше верхних предлагаемых пределов являются избыточными, поскольку это приводит к лишним энергетическим затратам и, как следствие этого, к удорожанию получаемой продукции.

Предложено после алитирования нихромового слоя в расплаве алюминия проводить термическую обработку полученной заготовки при температуре 850-900°С в течение 15-20 часов.

После алитирования нихромового слоя в расплаве алюминия на его поверхности остаётся сплошной тонкий слой алюминия, который при последующей термообработке, взаимодействуя с нихромом, обеспечивает образование на поверхности титановой пластины сплошного жаростойкого покрытия, обеспечивающего в 40 раз большую продолжительность эксплуатации материала в окислительных газовых средах с температурой, достигающей 1100°С (до 6000 часов), чем жаростойкий нихромовый слой без такого покрытия, который может контактировать с окислительными газовыми средами с такой же температурой не более 150 часов.

Температура и время термической обработки ниже нижних предлагаемых пределов не приводит к образованию на поверхности титана покрытия требуемого качества. Температура и время термической обработки выше верхних предлагаемых пределов являются избыточными, поскольку это приводит к излишним энергетическим затратам и к снижению качества получаемой продукции.

Предлагаемый способ получения жаростойкого покрытия осуществляется в следующей последовательности. Берут предварительно очищенные от окислов и загрязнений пластины длиной 270 мм и шириной 220 мм из нихрома толщиной 0,8-1 мм и титана толщиной 4-8 мм. Составляют из них пакет под сварку взрывом с сварочным зазором и укладывают его на основание из древесно-стружечной плиты длиной 270 мм, шириной 220 мм, толщиной 18 мм, размещенное на грунте. На поверхность пакета укладывают защитную прослойку, например, из стали Ст3 длиной 270 мм, шириной 220 мм, защищающую поверхность верхней метаемой нихромовой пластины от повреждений продуктами детонации ВВ, а на её поверхности располагают заряд ВВ со скоростью детонации 2190-3060 м/с, при этом высоту заряда ВВ, а также величину сварочного зазора между метаемой нихромовой и неподвижной титановой пластинами выбирают с помощью компьютерной технологии из условия получения скорости их соударения при сварке взрывом в пределах 490-570 м/с. Инициирование процесса детонации в заряде ВВ осуществляют с помощью электродетонатора и вспомогательного заряда ВВ.

После сварки, например, на фрезерном станке, обрезают у сваренной двухслойной заготовки боковые кромки с краевыми эффектами. После обрезки длина заготовки 250 мм, ширина - 200 мм, толщина 4,8-9 мм. Затем, после обрезки боковых кромок с краевыми эффектами, осуществляют горячую прокатку полученной биметаллической заготовки при температуре 590-610°C с обжатием до толщины нихромового слоя, равной 0,4-0,5 мм.

После прокатки, например, на фрезерном станке обрезают боковые кромки у прокатанной биметаллической заготовки с краевыми эффектами, производят зачистку покрываемой поверхности нихрома, например, наждачной бумагой, обезжиривание, например, ацетоном, наносят специальный флюс, например, на основе полиэфирной смолы и этилацетата. Полученную при этом заготовку устанавливают горизонтально в специальном приспособлении, препятствующим в дальнейшем контакту титанового слоя с расплавом алюминия, нагревают полученную сборку, например, в электропечи до температуры алитирования, равной 720-760°С, заливают на поверхность нихромового слоя расплавленный алюминий, нагретый до такой же температуры, выдерживают в течение 1,2-6 минут, после чего избыток алюминия удаляют с поверхности алитированного слоя, а алитированную заготовку после охлаждения на воздухе извлекают из приспособления, помещают её в металлический контейнер, например, из окалиностойкой стали, с последующей его герметизацией, что способствует защите титанового слоя от газонасыщения при термообработке, помещают его в электропечь после чего проводят термическую обработку алитированной заготовки, помещённой в контейнер, при температуре 850-900°С в течение 15-20 часов с последующим охлаждением на воздухе и извлечением термообработанной заготовки из металлического контейнера.

Сущность способа поясняется примерами. Основные технологические режимы и составы получаемых материалов по предлагаемым примерам 1-3 и по прототипу, приведены в таблице 1 (значения параметров в таблице указаны с округлением до сотых). Сравнительные свойства покрытий, полученных по примерам 1-3 и по прототипу, приведены в таблице 2.

В качестве исходных материалов для сварки взрывом используют очищенные от окислов и загрязнений пластины из нихрома марки Х20Н80 (жаростойкий сплав) и технического титана марки ВТ1-00 или сплавов титана ОТ4 и ВТ20 (обладают достаточно высокой прочностью и температурой плавления, хорошей свариваемостью с нихромом и необходимой пластичностью при прокатке). Для алитирования нихромового слоя используется алюминий марки АД1, как наиболее дешевый металл, пригодный для получения жаростойкого покрытия требуемого качества.

В результате на поверхности титановой пластины получают сплошное двухслойное жаростойкое покрытие, способное длительно сопротивляться газовой коррозии в окислительных газовых средах при высоких температурах.

Таблица 1

Параметры способа
получения материала
Примеры по предлагаемому способу Пример по прототипу
1 2 3 4 Характеристика материалов пакета под сварку взрывом
сварку взрывом
Материал плакирующей пластины Нихром марки Х20Н80 Медно-никелевый сплав МН19
Толщина плакирующей пластины, мм 0,8 0,9 1,0 0,8-1,2 Материал защитной прослойки Сталь Ст3 Резина Толщина защитной прослойки, мм 2 1,8 1,5 1 Материал плакируемой пластины Титан ВТ1-00 Титановый сплав
ОТ4
Титановый сплав ВТ20 Титан ВТ1-0
Толщина плакируемой пластины, мм 4 6 8 8-24 Режимы сварки
взрывом
состав ВВ - аммонит 6ЖВ : аммиачная селитра, масс. ч. 1:3 1:2 1:1 3-1:1-2
Высота заряда ВВ, мм 60 15-30 Скорость детонации ВВ, м/с 2190 2540 3060 2000-2580

Продолжение таблицы 1

Параметры способа
получения материала
Примеры по предлагаемому способу Пример по прототипу
1 2 3 4 Режимы сварки взрывом Сварочные зазор между свариваемыми пластинами, мм 3 2,2 1,6 1,5-3 Скорость соударения пластин, м/с 490 520 570 520-600 Режимы горячей
прокатки
Температура, °С 590 600 610 600-650
Толщина плакирующей пластины после прокатки, мм 0,4 0,45 0,5 0,1-0,3 Толщина плакируемой пластины после прокатки, мм 2 3 4 0,9-7,2 Режимы
алитирования
Материал для
алитирования
Алюминий АД1
Температура
алитирования, °С
720 740 760 -
Время выдержки, мин 6 1,8 1,2 - Режимы охлаждения На воздухе -

Продолжение таблицы 1

Параметры способа
получения материала
Примеры по предлагаемому способу Пример по прототипу
1 2 3 4 Режимы и формирования жаростойкого
покрытия после алитирования
Температура термообработки, °С 850 875 900 Термическое воздействие осуществляют сканирующим лазерным лучом с мощностью излучения 1,3-1,4 кВт, с оплавлением обоих металлических слоев, с проплавлением титанового слоя на глубину, равную 1-1,2 толщины медно-никелевого сплава.
Время выдержки, ч 20 17 15 Режимы охлаждения На воздухе Толщина наружного жаростойкого слоя полученного
покрытия, мм
0,18-0,2 0,21-0,22 0,24-0,25
Толщина промежуточного нихромового слоя, мм 0,2-0,22 0,23-0,24 0,25-0,26 Толщина титановой пластины с жаростойким покрытием, мм 2,4 3,45 4,5

Таблица 2

Характеристика полученных материалов Примеры по предлагаемому способу Пример по прототипу 1 2 3 4 Полученные
покрытия
сплошные двухслойные жаростойкие покрытия однослойные покрытия
Твердость слоев наружный - 3,4-3,6 ГПа 5-5,5 ГПа промежуточный - 1,7-1,9 ГПа Толщина слоев наружный - 0,18-0,25 мм 0,2-0,63 мм промежуточный - 0,2-0,26 мм Эксплуатация в
окислительных
газовых средах
при температуре окружающей среды до 1100°С, до 6000 часов при температуре окружающей среды до 800°С, кратковременно
Защита титанового слоя при повреждении наружного слоя покрытия до 150 часов -

Наружный, наиболее стойкий к газовой коррозии при повышенных температурах слой, сформированный в результате диффузионного взаимодействия алюминия с нихромом, состоит из пластичных интерметаллидов и твёрдых растворов: NiAl(Cr), Ni3Al(Cr) и Ni(Cr, Al) и обладает твёрдостью ниже в сравнении с прототипом и аналогами.

Промежуточный, примыкающий к титану пластичный слой состоит из нихрома. Его твёрдость примерно вдвое ниже твёрдости наружного слоя. Благодаря такому оптимальному сочетанию твёрдости и пластичности слоёв, нанесённого на титановый слой двухслойного покрытия, оно обладает повышенной стойкостью к хрупкому разрушению при термоциклировании и динамических нагрузках при температурах окружающей среды до 1100°С в течение времени до 6000 часов, а, в случае повреждения наружного слоя покрытия, нихромовый слой может осуществлять защиту титанового слоя в таких условиях до 150 часов, что повышает надёжность и долговечность материалов, изготовленных по предлагаемому способу.

Таким образом, способ получения жаростойкого покрытия, при котором составляют пакет из плакирующей нихромовой пластины толщиной 0,8-1 мм и плакируемой титановой пластины толщиной 4-8 мм, сваривают их взрывом при скорости детонации заряда ВВ 2190-3060 м/с, при этом высоту заряда ВВ, материал и толщину защитной прослойки на поверхности нихромовой пластины, а также сварочный зазор между свариваемыми пластинами выбирают из условия получения скорости их соударения 490-570 м/с, горячую прокатку полученной биметаллической заготовки производят при температуре 590-610°C с обжатием до толщины нихромового слоя, равной 0,4-0,5 мм, затем производят алитирование нихромового слоя в расплаве алюминия при температуре 720-760°С в течение 1,2-6 минут, после чего проводят термическую обработку полученной заготовки при температуре 850-900°С в течение 15-20 часов, обеспечивает получение покрытия с повышенной жаростойкостью в окислительных газовых средах и повышенной стойкостью к хрупкому разрушению при термоциклировании и динамических нагрузках, способного длительно сопротивляться газовой коррозии даже в случае повреждения наружного слоя покрытия.

Похожие патенты RU2807243C1

название год авторы номер документа
Способ получения жаростойкого покрытия на поверхностях титановой пластины 2023
  • Гуревич Леонид Моисеевич
  • Шморгун Виктор Георгиевич
  • Писарев Сергей Петрович
  • Богданов Артем Игоревич
  • Кулевич Виталий Павлович
  • Кузнецов Сергей Александрович
RU2807245C1
Способ получения жаростойкого покрытия 2023
  • Гуревич Леонид Моисеевич
  • Шморгун Виктор Георгиевич
  • Писарев Сергей Петрович
  • Богданов Артем Игоревич
  • Кулевич Виталий Павлович
  • Камалов Эмиль Русланович
RU2807248C1
Способ получения жаростойкого покрытия на поверхностях медной пластины 2023
  • Гуревич Леонид Моисеевич
  • Шморгун Виктор Георгиевич
  • Писарев Сергей Петрович
  • Богданов Артем Игоревич
  • Кулевич Виталий Павлович
  • Камалов Эмиль Русланович
RU2807251C1
Способ получения жаростойкого покрытия на поверхностях пластины из жаропрочной стали 2023
  • Гуревич Леонид Моисеевич
  • Шморгун Виктор Георгиевич
  • Писарев Сергей Петрович
  • Богданов Артем Игоревич
  • Кулевич Виталий Павлович
  • Арисова Вера Николаевна
  • Евчиц Роман Дмитриевич
RU2807255C1
Способ получения жаростойкого покрытия 2023
  • Гуревич Леонид Моисеевич
  • Шморгун Виктор Георгиевич
  • Писарев Сергей Петрович
  • Богданов Артем Игоревич
  • Кулевич Виталий Павлович
  • Крохалев Марк Витальевич
RU2807264C1
Способ получения жаростойкого покрытия на поверхности пластины из жаропрочной стали 2023
  • Гуревич Леонид Моисеевич
  • Шморгун Виктор Георгиевич
  • Писарев Сергей Петрович
  • Богданов Артем Игоревич
  • Кулевич Виталий Павлович
  • Слаутин Олег Викторович
RU2807253C1
Способ получения жаростойкого покрытия на стали 2019
  • Гуревич Леонид Моисеевич
  • Шморгун Виктор Георгиевич
  • Писарев Сергей Петрович
  • Богданов Артем Игоревич
  • Щербин Дмитрий Витальевич
  • Кулевич Виталий Павлович
  • Иванов Антон Сергеевич
RU2725507C1
Способ получения жаростойких покрытий на стали 2019
  • Гуревич Леонид Моисеевич
  • Шморгун Виктор Георгиевич
  • Писарев Сергей Петрович
  • Богданов Артем Игоревич
  • Кулевич Виталий Павлович
  • Щербин Дмитрий Витальевич
  • Таубе Александр Олегович
RU2725510C1
Способ получения износостойкого покрытия на поверхности титановой пластины 2018
  • Гуревич Леонид Моисеевич
  • Шморгун Виктор Георгиевич
  • Писарев Сергей Петрович
  • Слаутин Олег Викторович
  • Проничев Дмитрий Владимирович
  • Серов Алексей Геннадьевич
  • Кулевич Виталий Павлович
  • Новиков Роман Евгеньевич
RU2688791C1
Способ получения износостойких покрытий на поверхностях титановой пластины 2018
  • Гуревич Леонид Моисеевич
  • Шморгун Виктор Георгиевич
  • Писарев Сергей Петрович
  • Слаутин Олег Викторович
  • Проничев Дмитрий Владимирович
  • Серов Алексей Геннадьевич
  • Новиков Роман Евгеньевич
  • Кулевич Виталий Павлович
RU2688792C1

Реферат патента 2023 года Способ получения жаростойкого покрытия

Изобретение относится к технологии получения двухслойного жаростойкого покрытия на поверхности титановой пластины с помощью энергии взрывчатых веществ и может быть использовано при изготовлении деталей энергетических и химических установок. Составляют пакет из плакирующей нихромовой пластины толщиной 0,8-1 мм и плакируемой титановой пластины толщиной 4-8 мм. Размещают над пакетом защитную прослойку с зарядом взрывчатого вещества и осуществляют сварку взрывом при скорости детонации заряда взрывчатого вещества 2190-3060 м/с с получением биметаллической заготовки. Высоту заряда взрывчатого вещества, материал и толщину защитной прослойки на поверхности нихромовой пластины, а также сварочный зазор между свариваемыми пластинами выбирают из условия получения скорости их соударения 490-570 м/с. Осуществляют горячую прокатку полученной биметаллической заготовки при температуре 590-610°C с обеспечением обжатия нихромового слоя до толщины, равной 0,4-0,5 мм. Затем проводят алитирование нихромового слоя в расплаве алюминия при температуре 720-760°С в течение 1,2-6 минут, после чего проводят термическую обработку при температуре 850-900°С в течение 15-20 часов. Обеспечивается получение покрытия с повышенной жаростойкостью в окислительных газовых средах и повышенной стойкостью к хрупкому разрушению при термоциклировании и динамических нагрузках, способного длительно сопротивляться газовой коррозии даже в случае повреждения наружного слоя покрытия. 3 з.п. ф-лы, 2 табл., 3 пр.

Формула изобретения RU 2 807 243 C1

1. Способ получения двухслойного жаростойкого покрытия на поверхности титановой пластины, включающий составление пакета из плакируемой титановой пластины и плакирующей пластины толщиной 0,8-1 мм, размещение над ним защитной прослойки с зарядом взрывчатого вещества, осуществление сварки взрывом с получением биметаллической заготовки, горячую прокатку полученной биметаллической заготовки и термическую обработку, отличающийся тем, что пакет составляют из плакирующей нихромовой пластины и плакируемой титановой пластины толщиной 4-8 мм, сваривают пластины взрывом при скорости детонации заряда взрывчатого вещества 2190-3060 м/с, при этом высоту заряда взрывчатого вещества, материал и толщину защитной прослойки на поверхности нихромовой пластины, а также сварочный зазор между свариваемыми пластинами выбирают из условия получения скорости их соударения 490-570 м/с, горячую прокатку полученной биметаллической заготовки производят при температуре 590-610°C с обжатием до толщины нихромового слоя, равной 0,4-0,5 мм, затем проводят алитирование нихромового слоя в расплаве алюминия при температуре 720-760°С в течение 1,2-6 минут, после чего проводят термическую обработку при температуре 850-900°С в течение 15-20 часов.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве нихромовой пластины используют нихром марки Х20Н80.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве титановой пластины используют технический титан ВТ1-00 или сплав титана ОТ4, или сплав титана ВТ20.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что алитирование проводят в расплаве алюминия марки АД1.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2023 года RU2807243C1

Способ получения износостойкого покрытия на поверхности титановой пластины 2018
  • Гуревич Леонид Моисеевич
  • Шморгун Виктор Георгиевич
  • Писарев Сергей Петрович
  • Слаутин Олег Викторович
  • Проничев Дмитрий Владимирович
  • Серов Алексей Геннадьевич
  • Кулевич Виталий Павлович
  • Новиков Роман Евгеньевич
RU2688791C1
Способ получения жаростойких покрытий на стали 2019
  • Гуревич Леонид Моисеевич
  • Шморгун Виктор Георгиевич
  • Писарев Сергей Петрович
  • Богданов Артем Игоревич
  • Кулевич Виталий Павлович
  • Щербин Дмитрий Витальевич
  • Таубе Александр Олегович
RU2725510C1
Устройство для сборки подстроечных конденсаторов 1972
  • Родионов Иван Васильевич
  • Родионова Елизавета Андреевна
  • Цыганков Николай Иванович
  • Кашин Александр Максимович
  • Щербин Владимир Олегович
  • Элькун Натан Яковлевич
SU456314A1
Способ подготовки основания фундамента 1989
  • Шикалович Николай Семенович
  • Колесников Леонид Иванович
  • Ивашкевич Владимир Юлианович
  • Генералов Александр Иванович
SU1677184A1

RU 2 807 243 C1

Авторы

Гуревич Леонид Моисеевич

Шморгун Виктор Георгиевич

Писарев Сергей Петрович

Богданов Артем Игоревич

Кулевич Виталий Павлович

Проничев Дмитрий Владимирович

Евчиц Роман Дмитриевич

Даты

2023-11-13Публикация

2023-03-02Подача