Способ комплексной химико-термической обработки Советский патент 1975 года по МПК C23C7/00 C23C1/08 

1

Изобретение относится к области нанесения покрытий, в частности, способом изотермического напыления с последующей термодиффузионной обработкой.

Известен способ нанесения коррозионно- и жаростойких покрытий из самофлюсующихся сплавов, например, состава, вес. %.: никель 70; хром 20; кремний 10: на жаропрочные никелевые и кобальтовые сплавы, заключающийся в предварительной вакуумной дегазации основного материала, дробеструйной обработке, напылении слоя покрытия из порошка самофлюсующегося сплава и оплавлении его в вакуумной печи. Однако данный способ вызывает активную эрозию жаропрочного сплава за счет диффузии кремния по границам зерен, что снижает его длительную жаропрочность. Кроме того, покрытия из самофлюсующихся сплавов, полученные но известному способу, обладают недостаточной жаропрочностью и жаростойкостью при температурах эксплуатации не менее 950°С. При испытаниях на длительную жаропрочность образцы из сплава ЖСК-6, имеющие покрытие из самофлюсующегося сплава и обработанные но этому способу, выдерживают до разрушения 20 ч при темнературе испытания 950°С и нагрузке 20 кг/мм. Жаростойкость при 1100°С за 50 ч составляет 0,36 г/м ч.

По предложенному способу для устранения эрозионного воздействия, повышения жаропрочности и жаростойкости покрытия перед нанесением покрытия из самофлюсующегося

сплава наносят подслой из никеля, кобальта или сплавов на их основе толщиной 10-30% от суммарной толщины покрытия. После нанесения покрытия из самофлюсующегося сплава и носле его оплавления до полного

растворения подслоя проводят алитирование при температуре 900-950°С на всю толщину до содержания алюминия 5-10%, а затем подвергают алитированию на глубину 60- 80 мкм до содержания алюминия 25-50%.

Пример. Па жаропрочный сплав ЖС6-К наносят гальваническим способом подслой из никеля толщиной 30-40 мкм, что составляет 13-21% от общей толщины нокрытия. Слой покрытия из самофлюсующегося сплава толщиной 0,15-0,20 мм наносят плазменным напылением на установке УПУ-3 горелкой ГН-5Р. Оплавление проводят при температуре 121±10°С, время выдержки 4 ч, расход инертного газа (аргон чнстый, марки «А)

2-3 л/мин, охлаждение на воздухе.

Оплавленное нокрытие подвергают алитированию на всю толщину (0,20-0,25 мм) методом окраски при 920±20°С в течение 10 ч до среднего содержания алюминия в слое 6-

8%. Затем проводят повторное алитирование покрытия при температуре 950±20°С в течение 5 ч на глубину 60-80 мкм до содержания алюминия в слое 30-40%. Жаропрочность сплава ЖС6-К, обработанного по предложенному режиму, при температуре 975°С и нагрузке 20 кг/мм составляет 40 ч. Жаростойкость при испытании в атмосфере муфельной печи при 1100°С за 50 ч Составляет 0,08 г/м2 ч.

Предмет изобретения

1. Способ комплексной химико-термической обработки, включающий напыление покрытия

из самофлюсующегося сплава и его оплавление, отличающийся тем, что, с целью устранения эрозионного воздействия, повыщения жаропрочности и жаростойкости покрытия, перед операцией напыления наносят подслой из никеля, кобальта или сплавов на их основе, а после операции напыления проводят алитирование при температуре 900-950°С в две стадии.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на первой стадии алитирование проводят на всю толщину до содержания алюминия 5- 10%, на второй стадии - до содержания алюминия 25-50%.