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

Описание патента на изобретение RU2807248C1

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 износостойкого покрытия на поверхности титановой пластины, при котором составляют пакет под сварку взрывом из слоев 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 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 путем 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 высокотвердого 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°С, что ограничивает возможности применения данного способа при изготовлении жаростойких деталей энергетических и химических установок.

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 высокотвердой 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. Кроме того, развитая волнообразная поверхность таких покрытий способствует снижению их жаростойкости, что ограничивает возможности применения данного способа при изготовлении жаростойких деталей энергетических и химических установок.

Известен способ получения жаростойкого интерметаллидного покрытия на поверхности стальной пластины при котором алюминиевую пластину размещают между пластинами из низкоуглеродистой стали. Полученный трехслойный пакет располагают между пластинами из легированной стали. Полученный пятислойный пакет сваривают взрывом при заданной скорости детонации заряда ВВ. Высоту заряда ВВ и сварочные зазоры между пластинами в пятислойном пакете выбирают из условия получения заданных скоростей соударения пластин. Проводят термическую обработку сваренной пятислойной заготовки и охлаждение с печью до заданной температуры. Последующее охлаждение на воздухе заготовки приводит к самопроизвольному отделению алюминия от стальных слоев по интерметаллидным диффузионным прослойкам с образованием двух биметаллических пластин. Каждая из полученных пластин состоит из слоя легированной и слоя низкоуглеродистой стали и имеет сплошное жаростойкое покрытие системы алюминий-железо на поверхности слоя из низкоуглеродистой стали. Способ обеспечивает одновременное получение двух биметаллических пластин, состоящих из слоёв легированной и низкоуглеродистой стали с сплошными жаростойкими покрытиями на поверхностях слоев из низкоуглеродистой стали при проведении одной операции сварки взрывом (Патент РФ №2649922, МПК B23K 20/08, С23С 26/00, опубл. 05.04.2018, бюл. №10).

Данный способ имеет невысокий технический уровень, что обусловлено невозможностью нанесения жаростойких покрытий на медные пластины, а также недостаточно высокой жаростойкостью получаемых по этому способу покрытий: допускаемая рабочая температура изделий с такими покрытиями в окислительных газовых средах не превышает 950-1000°C, что ограничивает возможности применения данного способа при изготовлении ряда жаростойких деталей энергетических и химических установок.

Наиболее близким по техническому уровню и достигаемому результату является способ получения покрытия, при котором составляют пакет из никелевой пластины толщиной 1-1,2 мм и стальной пластины, сваривают их взрывом при скорости детонации заряда ВВ 2000-2700 м/с, высоту заряда ВВ, а также сварочный зазор между метаемой никелевой пластиной и неподвижной стальной пластиной выбирают из условия получения скорости их соударения в пределах 420-480 м/с, затем осуществляют горячую прокатку сваренного двухслойного пакета при температуре 900-950°C с обжатием до толщины никелевого слоя, составляющей 0,3-0,5 его исходной толщины, после чего составляют пакет под сварку взрывом из полученной биметаллической заготовки и алюминиевой пластины толщиной 1,5-2 мм, сваривают их взрывом при скорости детонации заряда ВВ 2000-2700 м/с, высоту заряда ВВ, а также сварочный зазор между метаемой алюминиевой пластиной и никелевым слоем неподвижной биметаллической заготовки выбирают из условия получения скорости их соударения в пределах 420-500 м/с, термообработку сваренной трехслойной заготовки для образования сплошной интерметаллидной диффузионной прослойки между алюминием и никелем проводят при температуре 600-630°C в течение 1,5-7 ч с охлаждением на воздухе, приводящим к самопроизвольному разделению алюминия и никеля по интерметаллидной диффузионной прослойке. Этим способом на поверхности стальной пластины получают двухслойное покрытие с наружным, наиболее жаростойким слоем из интерметаллидов системы алюминий-никель, толщиной 0,045-0,065 мм, с рабочей температурой в окислительных газовых средах до 1000°C. Промежуточный слой толщиной 0,3-0,6 мм – из пластичного никеля, благодаря которому полученное данным способом покрытие имеет пониженную склонность к образованию трещин при теплосменах (термоциклировании) (Патент РФ №2486999, МПК В23К 20/08, С23С 26/00, опубл. 10.07.13, бюл. №19 - прототип).

Данный способ имеет невысокий технический уровень, что обусловлено невозможностью нанесения этим способом жаростойких покрытий на медные пластины, недостаточно высокой их жаростойкостью: допускаемая рабочая температура изделий с такими покрытиями в окислительных газовых средах не превышает 1000°C, а также склонность к хрупкому разрушению таких покрытий при воздействии на них концентрированных источников нагрева, что ограничивает возможности применения данного способа при изготовлении ряда жаростойких деталей энергетических и химических установок.

В связи с этим важнейшей задачей является разработка нового способа получения двухслойного жаростойкого покрытия на поверхности пластины из меди, 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 медной пластины, включающем составление пакета из металлических пластин с использованием плакируемой медной пластины, размещение над ним защитной прослойки с зарядом взрывчатого вещества, осуществление сварки взрывом с получением биметаллической заготовки, прокатку биметаллической заготовки и термическую обработку, при этом пакет составляют из плакирующей нихромовой пластины толщиной 0,8-1 мм и плакируемой медной пластины толщиной 4-8 мм, сваривают их взрывом при скорости детонации заряда взрывчатого вещества 1900-2930 м/с, при этом высоту заряда взрывчатого вещества, материал и толщину защитной прослойки, а также сварочный зазор между свариваемыми пластинами выбирают из условия получения скорости их соударения 320-430 м/с, осуществляют холодную прокатку полученной биметаллической заготовки с обеспечением обжатия нихромового слоя до толщины, равной 0,4-0,5 мм, после чего производят алитирование поверхности нихромового слоя в расплаве алюминия при температуре 720-760°С в течение 1,2-6 минут, затем проводят термическую обработку полученной заготовки при температуре 850-900°С в течение 15-20 часов.

Способ получения двухслойного жаростойкого покрытия на поверхности медной пластины характеризуется тем, что для изготовления плакирующей пластины используют нихром марки Х20Н80.

Способ получения двухслойного жаростойкого покрытия на поверхности медной пластины характеризуется тем, что для изготовления плакируемой пластины используют медь марки М1.

Способ получения двухслойного жаростойкого покрытия на поверхности медной пластины характеризуется тем, что 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 металлической поверхности, его составу, строению, так и по совокупности технологических приёмов и режимов при его получении.

Так предложено составлять пакет из плакирующей нихромовой пластины и толщиной 0,8-1 мм и плакируемой медной пластины толщиной 4-8 мм, сваривать их взрывом при скорости детонации заряда взрывчатого вещества (ВВ) 1900-2930 м/с, при этом высоту заряда ВВ, материал и толщину защитной прослойки на поверхности нихромовой пластины, а также сварочный зазор между свариваемыми пластинами выбирать из условия получения скорости их соударения 320-430 м/с, что обеспечивает надёжную сварку нихромового и медного слоёв, исключает нарушение сплошности тонкого нихромового слоя при сварке взрывом, создает 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 медью. Её толщина более 1 мм является избыточной, поскольку это хоть и не ухудшает качество получаемого покрытия, но приводит к чрезмерному расходу дорогостоящего нихрома в расчёте на одно изделие.

Плакируемую медную пластину предложено изготавливать толщиной 4-8 мм, что обеспечивает получение качественных биметаллических заготовок без неконтролируемых поперечных деформаций, исключает необходимость применения дополнительной металлической оснастки при сварке взрывом, а это, в свою очередь, способствует удешевлению процесса получения покрытия.

При скорости детонации ВВ и скорости соударения нихромовой пластины с медной ниже нижнего предлагаемого предела возможно появление непроваров в зоне соединения металлов, что снижает качество сварки слоёв пакета. При скорости детонации ВВ и скорости соударения между пластинами 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 холодную прокатку полученной биметаллической заготовки с обеспечением обжатия нихромового слоя до толщины, 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, обладающий повышенной жаростойкостью и долговечностью при повышенных температурах, а остальная его часть обеспечивает повышенную стойкость покрытия к хрупкому разрушению при термоциклировании и динамических нагрузках. Холодная прокатка приводит к увеличению длины и ширины полученной биметаллической заготовки с одновременным уменьшением её толщины, что способствует снижению расхода дорогостоящего нихрома в расчете на одно изделие.

Обжатие до получения толщины 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.

После холодной прокатки предложено производить алитирование нихромового слоя в расплаве алюминия при температуре 720-760°С в течение 1,2-6 минут. Температура и время алитирования ниже нижних предлагаемых пределов не приводит к образованию на поверхности нихрома 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, приводящей к образованию на поверхности медной пластины сплошного жаростойкого покрытия.

После алитирования нихромового слоя в расплаве алюминия с последующей термической обработкой полученной заготовки приводит к получению на поверхности медной пластины сплошного жаростойкого покрытия, обеспечивающего продолжительность эксплуатации материала в окислительных газовых средах с температурой, достигающей 1100°С до 6000 часов.

Температура и время термической обработки ниже нижних предлагаемых пределов не приводит к образованию на поверхности меди 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 меди толщиной 4-8 мм. Составляют из них пакет под сварку взрывом с сварочным зазором и укладывают полученный пакет на плоское 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, толщиной 1,5-2 мм, защищающую поверхность верхней метаемой нихромовой пластины от повреждений, а на её поверхности располагают заряд ВВ со скоростью детонации 1900-2930 м/с, при этом высоту заряда взрывчатого вещества, а также сварочный зазор между метаемой нихромовой и неподвижной медной пластинами выбирают с помощью компьютерной технологии из условия получения скорости их соударения при сварке взрывом в пределах 320-430 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 производят холодную прокатку полученной биметаллической заготовки с обеспечением обжатия нихромового слоя до толщины, равной 0,4-0,5 мм.

После прокатки, например, на фрезерном станке обрезают боковые кромки сваренного пакета с краевыми эффектами, производят зачистку покрываемой поверхности нихрома, например, наждачной бумагой, производят 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 медного слоя с расплавом алюминия, нагревают полученную сборку, например, в электропечи до температуры алитирования, равной 720-760°С, заливают на поверхность нихромового слоя расплавленный алюминий марки АД1, 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 медного слоя от окисления 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 и меди марки М1, из которых составляют двухслойный пакет под сварку взрывом.

В результате на поверхности медной 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 Никель марки НП1
Толщина плакирующей пластины, мм 0,8 0,9 1,0 1-1,2 Материал защитной прослойки Сталь Ст3 Резина Толщина защитной прослойки, мм 2 1,8 1,5 3 Материал плакируемой пластины Медь марки М1 Сталь 12Х1МФ Толщина плакируемой пластины, мм 4 6 8 10-14 Режимы сварки взрывом состав ВВ - аммонит 6ЖВ : аммиачная селитра, масс. ч. 1:3 1:2 1:1 1:3-1, а также
аммонит 6ЖВ
Высота заряда ВВ, мм 40 50 15 Скорость детонации ВВ, м/с 1900 2400 2930 2000-2700

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 2-4 Скорость соударения свариваемых
пластин, м/с
320 380 430 420-480
Режимы прокатки Температура, °С Холодная прокатка 900-950
(Горячая прокатка)
Толщина плакирующей пластины после прокатки, мм 0,4 0,45 0,5 0,3-0,6 Толщина плакируемой пластины после прокатки, мм 2 3 4 3-7 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 термической обработки и
толщины слоёв у полученного материала
алитирования
Температура термообработки, °С 850 875 900 600-630
Время выдержки при термообработке, ч 20 17 15 1,5-7 Режимы охлаждения после термообработки На воздухе На воздухе Толщина наружного жаростойкого слоя, мм 0,18-0,2 0,21-0,22 0,24-0,25 Толщина нихромового слоя, мм 0,2-0,22 0,23-0,24 0,25-0,26 Толщина полученного материала с
покрытием слоя, 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 двуслойные покрытия
Твердость слоев наружный - 3,4-3,6 ГПа - промежуточный - 1,7-1,9 ГПа Толщина слоев, мм наружный 0,18-0,25 0,045-0,065 промежуточный 0,2-0,26 0,3-0,6 Эксплуатация в
окислительных
газовых средах
при температуре окружающей среды до 1100°С, до 6000 часов при температуре окружающей среды до 1000°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 твердостью ниже в сравнении с прототипом и аналогами.

Промежуточный, примыкающий к меди пластичный слой состоит из нихрома. Его твёрдость примерно вдвое ниже твёрдости наружного слоя. Благодаря такому оптимальному сочетанию твёрдости и пластичности слоёв нанесённого на медный слой 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 медной пластины толщиной 4-8 мм, сваривают их взрывом при скорости детонации заряда ВВ 1900-2930 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 320-430 м/с, холодную прокатку полученной биметаллической заготовки производят с обеспечением обжатия нихромового слоя до толщины, равной 0,4-0,5 мм, после чего производят алитирование нихромового слоя в расплаве алюминия при температуре 720-760°С в течение 1,2-6 минут, затем 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 RU2807248C1

название год авторы номер документа
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 2023
  • Гуревич Леонид Моисеевич
  • Шморгун Виктор Георгиевич
  • Писарев Сергей Петрович
  • Богданов Артем Игоревич
  • Кулевич Виталий Павлович
  • Проничев Дмитрий Владимирович
  • Евчиц Роман Дмитриевич
RU2807243C1
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 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
  • 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 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 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 жаростойкого покрытия на стали 2019
  • Гуревич Леонид Моисеевич
  • Шморгун Виктор Георгиевич
  • Писарев Сергей Петрович
  • Богданов Артем Игоревич
  • Слаутин Олег Викторович
  • Проничев Дмитрий Владимирович
  • Серов Алексей Геннадьевич
  • Кулевич Виталий Павлович
RU2725501C1
Способ получения жаростойких покрытий на стали 2019
  • Гуревич Леонид Моисеевич
  • Шморгун Виктор Георгиевич
  • Писарев Сергей Петрович
  • Богданов Артем Игоревич
  • Слаутин Олег Викторович
  • Кулевич Виталий Павлович
  • Серов Алексей Геннадьевич
RU2725503C1

Реферат патента 2023 года Способ получения жаростойкого покрытия

Изобретение относится к технологии получения двухслойного жаростойкого покрытия на поверхности медной пластины с помощью энергии взрывчатых веществ (ВВ) и может быть использовано при изготовлении деталей энергетических и химических установок. Составляют пакет из металлических пластин с использованием плакируемой медной пластины толщиной 4-8 мм и плакирующей нихромовой пластины толщиной 0,8-1 мм. Размещают над пакетом защитную прослойку с зарядом взрывчатого вещества и осуществляют сварку взрывом при скорости детонации заряда взрывчатого вещества 1900-2930 м/с с получением биметаллической заготовки. Высоту заряда взрывчатого вещества, материал и толщину защитной прослойки, а также сварочный зазор между свариваемыми пластинами выбирают из условия получения скорости их соударения 320-430 м/с. Осуществляют холодную прокатку полученной биметаллической заготовки с обеспечением обжатия нихромового слоя до толщины, равной 0,4-0,5 мм. Проводят алитирование поверхности нихромового слоя в расплаве алюминия при температуре 720-760°С в течение 1,2-6 минут, а затем проводят термическую обработку полученной заготовки 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 2 807 248 C1

1. Способ получения двухслойного жаростойкого покрытия на поверхности медной пластины, включающий составление пакета из металлических пластин с использованием плакируемой медной пластины, размещение над ним защитной прослойки с зарядом взрывчатого вещества, осуществление сварки взрывом с получением биметаллической заготовки, прокатку биметаллической заготовки и термическую обработку, отличающийся тем, что пакет составляют из плакирующей нихромовой пластины толщиной 0,8-1 мм и плакируемой медной пластины толщиной 4-8 мм, сваривают их взрывом при скорости детонации заряда взрывчатого вещества 1900-2930 м/с, при этом высоту заряда взрывчатого вещества, материал и толщину защитной прослойки, а также сварочный зазор между свариваемыми пластинами выбирают из условия получения скорости их соударения 320-430 м/с, осуществляют холодную прокатку полученной биметаллической заготовки с обеспечением обжатия нихромового слоя до толщины, равной 0,4-0,5 мм, после чего производят алитирование поверхности нихромового слоя в расплаве алюминия при температуре 720-760°С в течение 1,2-6 минут, затем проводят термическую обработку полученной заготовки при температуре 850-900°С в течение 15-20 часов.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для изготовления плакирующей пластины используют нихром марки Х20Н80.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для изготовления плакируемой пластины используют медь марки М1.

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

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2023 года RU2807248C1

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОКРЫТИЯ 2012
  • Трыков Юрий Павлович
  • Шморгун Виктор Георгиевич
  • Писарев Сергей Петрович
  • Гуревич Леонид Моисеевич
  • Арисова Вера Николаевна
  • Казак Вячеслав Фёдорович
  • Богданов Артём Игоревич
  • Киселёв Олег Сергеевич
RU2486999C1
RU 26888791 C1, 22.05.2019
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННЫХ ИЗДЕЛИЙ С ВНУТРЕННИМИ ПОЛОСТЯМИ 2012
  • Трыков Юрий Павлович
  • Писарев Сергей Петрович
  • Шморгун Виктор Георгиевич
  • Гуревич Леонид Моисеевич
  • Проничев Дмитрий Владимирович
  • Казак Вячеслав Фёдорович
  • Богданов Артём Игоревич
  • Киселёв Олег Сергеевич
RU2486042C1
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

RU 2 807 248 C1

Авторы

Гуревич Леонид Моисеевич

Шморгун Виктор Георгиевич

Писарев Сергей Петрович

Богданов Артем Игоревич

Кулевич Виталий Павлович

Камалов Эмиль Русланович

Даты

2023-11-13Публикация

2023-03-02Подача