Состав для нанесения покрытий на стальные изделия Советский патент 1984 года по МПК C22C29/00 

(

00 1 Изобретение относится к порошковой металлургии и может быть применено в качестве упро няющего матери ла для нанесения жаростойких покрытий на стальные изделия. Известен состав, позволяющий пол чать износостойкий сплав на основе рэлита, который используется при наплавке быстроизнашивающихся деталей машин. Состав представляет собо смесь литых карбидов вольфрама и медно-никель-марганцевой связки при. следующем содержании компонентов, вес.%: Твердые частицы литых карбидов вольфрама 60-90 Медь10-40 Никель20-40 Марганец20-40 Известньш состав позволяет получить сплошной наплавочный слой изно состойкого покрытия С 1 D. Однако образуемое при этом покры тие недостаточно устойчиво против термического воздействия. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является состав 12 дл нанесения покрытий на стальные изде лий на основе гранулированного твер дого сплава ТН-20, содержащего никель-марганцевую связку, флюс 100, раствор глицерина в спирте при след ющем соотношении компонентов, вес. Никель 5-15 Марганец 2-10 Флюс марки 100 0,4-2,0 Раствор глицерина в спирте Гранулированный твердый сплав на основе карбида титана марО ки ТН-20 Остальное Недостатком покрытий, полученных из известного состава, является низкая устойчивость против термического воздействия. Целью изобретения является повышение термостойкости покрытия. Поставленная цель достигается за счет того,что состав, содержащий гранулированный твердый сплав на ос нове карбида титана с никель-молибд новой связкой марки ТН-20,. никель и раствор глицерина в спирте, дополни 1 тельно содержит медь при следующем соотношении компонентов, мас.%: Никель 22-30 Медь5-9 Раствор глицерина в спирте1-3 Гранулированнь:л твердьй сплав на основе карбида титана с-.никельмолибденовойсвязкой марки ТН-20 Остальное Присутствие меди в предлагаемом составе в количестве 5-9% приводит к устойчивости покрытия, повьш1ает сопротивляемость покрытия к образованию разгарных трещин. Уменьшение ее количества 5% не дает ощутимого эффекта в повьш1ении термостойкости покрытия. Введение меди 9% приводит к неравномерному ее нанесению на твердосплавные гранулы, уменьшает их количество и, как следствие, понижает Износостойкость покрытия. Гранулированный твердый сплав на основе карбида титана с никель-молибденовой связкой марки ТН-20 (ТУ 4819-223-76) имеет следующий состав, мас.%: Никель 13,5-16,0 Молибден 5,5-7,0 Карбид титана Остальное Состав для нанесения покрытий на стальные изделия готовят смешением порошкообразных компонентов в обычных условиях. Б смеситель (мельницу) загружают гранулы из титаноникелевых твердых сплавов, например ТН-20, диаметром 0,28-0,32 мм, раствор глицерина в спирте (с соотношением компонентов 1:1), порошкообразные медь и никель карбонильный марки ПНК, хим1 ческий состав которого, вес.%; Ni 99,7, примеси А1, Mg,. Si, FeO, В процессе вращения мельницы мелкий порошок никеля и меди наволакиается на гранулы из твердого сплава ТН-20. После 20 мин работы мельницу останавливают и полученную смесь выгружают. Эта смесь наносится на упрочняемую деталь, подпрессовывается при давлении МПа и спеается при в течение 15 20 мин в атмосфере водорода, в результате чего на упрочняемой детали бразовывается износостойкий слой ребуемой толщины (0,3-20,0 мм). Толина покрытия определяется количестBOM наносимой смеси на упрочняемую деталь, условиями работы последней и требуемой стойкостью изделия. Испытания проводят на образцах с покрытием толщиной 3 мм,

Испытания- на термостойкость упрочненных образцов осуществляют следующим образом.

Упрочненные образцы нагревают до и pe3ko охлаждают в воде, имеющей комнатную температуру. После появления первых трещин на упрочняемой поверхности покрытия испытания прекращают и, фиксируют количество циклов теплосмен.

Износные испытания проводят по методу вал - неполный вкладыш. Роликовые образцы изготавливают из стали 45 наружным диаметром 50 мм, щириной 12 мм. В качестве вкладьш1а используют сталь 45 с твердостью 4547 HRC. Условия износных испытаний обеспечивают температуру в зоне трения л/400°С, характерную для работы

большого круга деталей машин и инструмента.

В таблице приведены результаты испытаний.

Как видно из таблицы, показатели термостойкости покрытий, полученных из предлагаемого состава, в 1,2 1,6 раза выше, чем известного.

Сравнение показателей линейного коэффициента термического расширения (ЛКТР) показало, что у покрытий предлагаемого состава ЛКТР в 1,4-1,7 раза меньше, чем у известного.

Покрытия, полученные из предлагаемого состава, по показателю износостойкости также превосходят известные .

Использование предлагаемого состава по сравнению с известным Обеспечивает снижение расхода материала жаростойкого покрытия за счет увеличения термостойкости покрытия, повьшение его износостойкости и снижен1 ё линейного коэффициента термического расширения.

СОСТАВ ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЙ НА СТАЛЬНЬШ ИЗДЕЛИЯ, содержащий гранулированньгй твердый сплав на основе карбида титана с никель-молибде: новой связкой марки ТН-20, никель и 13 „3 Sllli 3iw(.; ir. раствор глицерина в спирте, отличающийся тем, что, с целью повьшюния термостойкости покрытий, он дополнительна содержит медь при следующем соотношении компонентов, мас.%: Никель 22-30 Медь 5-9 Раствор глицерина 1-3 в спирте Гранулированный твердый сплав на основе карбида титана с никельмолибденовой связкой марки ТН-20 Остальное 0 С