Способ получения изделия с керамическим покрытием

 

Использование: производство изделий с керамическим покрытием. Сущность изобретения: способ получения изделия с керамическим покрытием включает нанесение на основу изделия из алюминиевого сплава, содержащего 17 - 19 мас.% кремния, подслоя из никелевого сплава, содержащего алюминий, и последующее напыление слоя керамики. В качестве подслойобразующего материала используют термореагирующую порошковую никель-алюминиевую композицию, содержащую 10 мас. % алюминия, а подслой формируют газоплазменным напылением толщиной 40 - 60 мкм на предварительно нагретой до 185 - 205°С основе изделия. В качестве плазмообразующего газа используют смесь аргона и водорода при расходе аргона 40 л/мин и водорода 6 л/мин. 1 з.п.ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к производству изделий с керамическим покрытием и может быть использовано в различных отраслях машиностроения.

Известен способ получения изделия с керамическим покрытием, включающий нанесение на основу изделия из алюминиевого сплава, содержащего кремний, подслоя из никель-алюминиевого сплава и последующее газотермическое напыление слоя керамики [1].

В данном способе задействованы не все технологические резервы повышения адгезии подслоя с основой изделия.

Цель изобретения - улучшение качества покрытия за счет повышения прочности связывания подслоя с основой изделия.

Для достижения указанной цели в способе получения изделия с керамическим покрытием, включающем нанесение на основу изделия из алюминиевого сплава, содержащего кремний, подслоя из никелевого сплава, содержащего алюминий, и последующее напыление слоя керамики, в качестве подслойобразующего материала используют терморегулирующую порошковую никель-алюминиевую композицию, содержащую 10 мас. % алюминия, а подслой формируют газоплазменным напылением толщиной 40-60 мкм на предварительно нагретой до 185-205^оС основе изделия из алюминиевого сплава, содержащего 17-19 мас.% кремния. В качестве плазмообразующего газа используют смесь аргона и водорода при расходе аргона 40 л/мин, а водорода 6 л/мин.

Заявленная совокупность отличительных признаков в предложенном назначении в известных способах получения изделий с керамическим покрытием не обнаружена.

Способ получения изделия с керамическим покрытием осуществляют следующим образом.

Основу изделия из алюминиевого сплава, содержащего 17-19 мас.% кремния, нагревают до 185-205^оС. Затем на нагретую до указанной температуры основу изделия наносят газоплазменным напылением, при дистанции напыления 100 мм подслой толщиной 40-60 мкм из никель-алюминиевого сплава, содержащего 10 мас.% алюминия. При этом плазмообразующий газ расходуют со скоростью аргона 40 л/мин и водорода 6 л/мин, а в качестве исходного материала для формирования подслоя используют термореагирующую порошковую никель-алюминиевую композицию. После чего наносят методом газоплазменного напыления слой керамики.

В качестве оборудования используют выпускаемые промышленностью плазменные установки, например МТС-800 фирма-изготовитель "Саstolin", и поддерживают режим напыления при прочих указанных условиях: ток 400 А, напряжение 50 В, расход транспортирующего газа 4 л/мин и расход порошковой никель-алюминиевой композиции 60 г/мин. Из основы изделия - заготовки под поршень из алюминиевых сплавов, содержащих, мас.%: кремний 15-20; медь 0,8-1,5; магний 0,8-1,3; никель 0,8-1,36, были вырезаны контрольные образцы размерами: диаметр 50 мм, толщина 5 мм, на которые наносился подслой при различных условиях газоплазменного напыления, подтверждающих обеспечение заявленной совокупностью признаков увеличение прочности связывания подслоя с основой изделия.

Сравнение адгезионной прочности подслоя предлагаемого способа (110 МПа) и способа-прототипа (21,5 МПа) подтверждает обеспечение положительного эффекта заявленной совокупности признаков.

Примеры осуществления предложенного способа при различных условиях газоплазменного напыления, в том числе при граничных заявленных интервальных значениях этих условий, приведены в таблице.

Формула изобретения

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗДЕЛИЯ С КЕРАМИЧЕСКИМ ПОКРЫТИЕМ, включающий нанесение на основу изделия их кремнийсодержащего алюминиевого сплава подслоя из никелевого сплава, содержащего алюминий, и последующее напыление слоя керамики, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества покрытия за счет повышения прочности связывания подслоя с основой, в качестве подслойобразующего материала используют термореагирующую порошковую никель-алюминиевую композицию, содержащую 10% алюминия, а подслой формируют газоплазменным напылением толщиной 40 - 60 мкм на предварительно нагретой до 185 - 205^oС основе изделия, содержащего 17 - 19% кремния.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве плазмообразующего газа используют смесь аргона и водорода при расходе аргона 40 л/мин и водорода - 6 л/мин.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2