Способ обработки газотермических покрытий

 

Использование: нанесение износостойких покрытий на детали машин. Сущность изобретения: способ включает обработку покрытий кремнеорганическим полимером с вязкостью 30-50 сСт общей формулы (СРзСН2СН2)з S ,(СРзСН2СН2), где п 0,1,2, m 0,1,2,3,4, причем пит одновременно не равны 0, и последующий нагрев при 250-280°С в течение 1-1,5 ч 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 23 С 4/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4787815/02 (22) 10,11.89 (46) 23.09.92. Бюл. ¹ 35 (71) Всесоюзное научно-производственное объединение восстановления деталей "Ремдеталь" (72) H.Å.Ðîäçåâè÷, Д.Ю,Терехов, M.Ì.Áàðàíкевич, B.Ô.Ñóõîðóêîâ и М.А,Егоров (56) Патент Японии № 60-31899, кл. С 23 С 4/02, 1985.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1424363, кл. С 23 С 4/00, 1984.

Изобретение относится к области машиностроения, а точнее к области нанесения покрытий методом газотермического напыления на детали, работающие в условиях трения скольжения.

Известен способ обработки газотермических покрытий, включающий их обработку кремнийсодержащим полимером — силиконовой смолой (1).

Наиболее близким к заявляемому является способ обработки газотермических покрытий элементосодержащими органическими соединениями с последующим нагревом (2).

Недостатком данного способа являются невысокие характеристики обрабатываемого покрытия с точки зрения скольжения— низкая задиростойкость, высокий коэффициент трения и интенсивность изнашивания, так как основная цель такой обработки — повышение когезионной прочности и коррозионной стойкости покрытий.

Цель изобретения — повышение задиростойкости и уменьшение коэффициента трения обработанных газотермических покрытий. Ы 1763516 А1 (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ГАЗОТЕРМИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ (57) Использование: нанесение износостойких покрытий на детали машин. Сущность изобретения: способ включает обработку покрытий кремнеорганическим полимером с вязкостью 30 — 50 сСт общей формулы ((СРЗСН2СН2)з Я;0)п(СНз(СРзСН2СН2)РО)щ, где и = 0,1,2, m = 0,1,2,3,4, причем и и m одновременно не равны О, и последующий нагрев при 250 — 280 С в течение 1 — 1,5 ч, 1 табл.

Способ осуществляется следующим образом.

На поверхность детали, работающей в условиях трения скольжения со смазкой, наносится методом газотермического напыления композиционное порошковое покрытие, Наиболее приемлемым с точки зрения осуществления способа является покрытие содержащее порошок железа и имеющие мелкую сквозную пористость. Однако могут подвергаться обработке также напыленные покрытия, не отвечающие этим требованиям.

После напыления осуществляется шлифовка и полировка покрытия до шероховатости, соответствующей требованию рабочего чертежа детали.

После завершения процесса шлифования, в качестве финишной операции, вся деталь с покрытием или только та ее часть, которая подвергается при работе воздействию трения, погружается в емкость, заполненную элементоорганическим соединением, в качестве которого используют кремнийорга нический полимер с вязкостью 30 — 50 сСт, 1763516 содержащий следующие силоксизвенья: ((СГзСН2СН2)38!0)п(СНз(СРзСН2СНг)$(О)щ, где и =- 0 1 2 m = 0,1,2,3,4..., причем и и m одновременно не равны нулю. Молекулярная масса предлагаемого состава полимера составляет от 600 до 100000, а плотность равняется d n > 1,1.

Во время обработки необходимо поддерживать температуру полимера на уровне

250 — 280 С, а продолжительность обработки должна составлять t — 1,5 ч.

Использованная в изобретении группа полимеров выбрана, исходя из следующих ее свойств:

1. Образование в процессе взаимодействия с металлами класса железа, никеля и т.п., а также их сплавами при повышенных температурах обработки специфических оксидных структур, благоприятствующих трению скольжения.

2. Проникновение полимера в поры покрытия и невозможность его дальнейшего вымывания обычной смазочной средой.

3. Малый коэффициент термического расширения, что препятствует удалению полимера из пор при нагреве до температуры, при которой осуществляется трение скольжения.

4, Высокие смазочные свойства.

5. Невозможность разрушения при температурах, характерных для трения скольжения, данного полимера с образованием смол, ухудшающих трение, Именно данная совокупность пяти признаков в комплексе позволяет добиться резкого улучшения характеристик трения обработанного полимером покрытия.

Отклонение от оптимального состава и молекулярного строения ведет прежде всего к потере свойств по модификации поверхности и резкому ухудшению триботехнических характеристик, а также к ухудшению термоокислительной стабильности и испаряемости полимера.

Заданная вязкость определяется условиями наиболее эффективной модификации и пропитки материала покрытия.

Рассмотренный способ обработки газотермических покрытий позволяет существенно понизить коэффициент трения покрытия, а следовательно снизить затраты энергии в механизме и резко повысить сопротивлениетрущейся поверхности схватыванию, что влияет на износостойкость трущегося покрытия. Кроме того, использование предлагаемого способа позволяет понизить расход смазки и механизме и увеличить интервалы времени между необходимой заменой масла в агрегате.

l

Пример. Для сравнения результативности предлагаемого способа и способа описанного в прототипе были подготовлены три группы стандартных роликов для испытаний на машине трения CMT-1 по схеме

"ролик-колодка". На все ролики было нанесено методом плазменного напыления композиционного покрытия состава 50 мас. порошка ПГ-19Н-01+30 мас. ПЖ-4М+20 мас, ПН85Ю15 на установке УПУ-ЗД.

Первые 7 роликов обрабатывались с использованием предлагаемого способа, еще

7 роликов обрабатывались в элементоорганических соединениях в соответствии с прото15 типом(АС СССР Ь1424363 С 23 С4/00, 198 г,) и еще 7 роликов не подвергались никакой обработки. Шероховатость всех роликов была доведена до уровня Pa = 0,32 мкм.

Триботехнические испытания велись в

20 соответствии с ГОСТом 23.224-86. В качестве контртела использовались фрагменты вкладышей из сплава АЩ-20-1. Результаты триботехнических испытаний приведены в таблице.

25 Анализданных таблицы показывает, что способ, описанный в прототипе, не обеспечивает повышения триботехнических характеристик (в первую очередь увеличение задиростойкости и снижение коэффициента

30 трения), а наоборот ухудшает их по сравнению с исходным (необработанным) трущимся сопряжением. Это связано с тем, что при внешнем сходстве особенностей реализации предлагаемого способа и способа по

35 прототипу характер использованных материалов не обеспечивает улучшение характеристик трения, а направлен главным образом на увеличение когезионной прочности и коррозионной стойкости. Предлага40 емый способ наоборот, резко повышает все основные триботехнические характеристики газотермических покрытий, в первую очередь задиростойкости и коэффициента трения.

45 Формула изобретения

Способ обработки газотермических покрытий, включающий обработку его жидким элементоорганическим соединением и нагрев, отличающийся тем, что, с целью

50 повышения задиростойкости и уменьшения коэффициента трения, в качестве элементоорганического соединения берут кремнийорганический полимер с вязкостью 30-50 сСт общей формулы

55 ((СЕзСН2СНг)з310)п(СНз(СРзСНгСНг)Я О п, где и =0,1,2;

m = 0 1 2 3 4, причем и и m одновременно не равны нулю, а нагрев осуществляют при 250 — 280 С в течение 1 — 1,5 ч.

1763516

Составитель Д.Терехов

Техред М.Моргентал Корректор Л.Лукач

Редактор Т.Шагова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3431 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5