Способ получения износостойкого покрытия на основе квазикристаллического сплава системы al-cu-fe


C21D1/78 - Изменение физической структуры черных металлов; устройства общего назначения для термообработки черных или цветных металлов или сплавов; придание ковкости металлам путем обезуглероживания, отпуска или других видов обработки (цементация диффузионными способами C23C; поверхностная обработка металлов, включающая по крайней мере один процесс, предусмотренный в классе C23, и по крайней мере другой процесс, охватываемый этим подклассом, C23F 17/00; однонаправленное отвердевание эвтектики или однонаправленное разделение эвтектик C30B)

Владельцы патента RU 2781329:

Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Центральный научно-исследовательский институт технологии машиностроения" (АО "НПО "ЦНИИТМАШ") (RU)

Изобретение относится к способам поверхностного упрочнения металлов и может быть использовано при изготовлении деталей, работающих в условиях изнашивания и знакопеременных нагрузок. Способ получения износостойкого покрытия на основе квазикристаллического однофазного сплава системы Al-Cu-Fe на поверхностности стальной детали включает приготовление металлокерамического шликера, нанесение на поверхность стальной детали первого слоя покрытия в виде металлокерамического шликера, суспензированного в антикоррозионной двухкомпонентной грунт-эмали полиуретол 20s (УФ). Металлокерамический шликер содержит порошкообразные тугоплавкие материалы, мас.%: карбонитрид циркония 15-20, карбид вольфрама 25-35, электропроводящий материал в виде порошка железа или хрома, или никеля, или их сплавов 35-50 с размером частиц 30-65 нм, двухкомпонентную грунт-эмаль полиуретол 20s (УФ) - остальное и универсальный разбавитель, представляющий собой растворитель Р-5, обеспечивающий необходимую рабочую консистенцию наносимому шликеру. Затем проводят сушку упомянутого шликера и полимеризацию, осуществляют нагрев до плавления нанесенного металлокерамического шликера и поверхностного слоя детали с помощью газопламенной или аргонодуговой обработки неплавящимся электродом, выдержку и охлаждение. Затем наносят второй слой покрытия на основе порошкообразного тугоплавкого материала в виде квазикристаллического однофазного сплава системы Al-Cu-Fe, осуществляют его сушку, полимеризацию и нагрев стальной детали для инициирования СВС-реакции до температуры в интервале 550-800°С с выдержкой при температуре 800°С в течение 1,5-2,0 ч, охлаждение и отпуск при температуре 580-600°С. Обеспечивается создание износостойкого покрытия на основе квазикристалла Al65Cu22Fe13 на поверхности стальной детали для условий работы в абразивной среде или в абразивно-ударной среде. 3 з.п. ф-лы.

 

Изобретение относится к области металлургии износостойких покрытий, содержащих квазикристаллическую структуру, а именно к способам поверхностного упрочнения металлов, и может быть использовано при изготовлении деталей, работающих в экстремальных условиях эксплуатации с воздействием абразивного изнашивания и знакопеременных нагрузок.

Квазикристаллы - интерметаллидные соединения, атомная структура которых характеризуется наличием осей симметрии 5, 8, 10 и 12 порядков. Известно, что соединения металлов с такой кристаллографической структурой обладают уникальными свойствами: низким коэффициентом трения и низкой смачиваемостью, высокой твердостью, высокой износостойкостью и антифрикционными свойствами, низкой теплопроводностью и высокой коррозионной стойкостью и значительной радиационной стойкостью. Квазикристаллы могут найти широкое применение в качестве наполнителей композиционных материалов для повышения износостойкости изделий из них, в качестве антифрикционных теплозащитных коррозионностойких покрытий, в качестве добавок к горюче смазочным материалам для увеличения срока службы подшипников качения и снижения расхода смазки.

Известен способ получения композиционных покрытий для деталей трения в авиационной, судостроительной, автомобильной и других областях промышленности. Способ включает ускорение порошкового материала предварительно нагретым до 100-350°С потоком воздуха со скоростью более 300 м/с и нанесение его на поверхность изделия. В качестве порошкового материала используют смесь, содержащую два компонента, один из которых пластичный металл - медь, другой - материал, имеющий твердость не менее чем в три раза выше, чем у пластичного компонента. В качестве твердого компонента используют мелкодисперсный порошок квазикристаллических частиц в количестве 10-60 мас. % и дополнительно в порошковый материал вводят в количестве 20-80 мас. % порошок железа с размером частиц 100-200 мкм. Нанесение покрытия проводят под углом 85-75 градусов к поверхности детали. В качестве твердого компонента используют квазикристаллические частицы системы Al-Cu-Fe, Al-Cu-Mg. Технический результат - повышение твердости, износостойкости, снижение пористости и коэффициента трения покрытия.

(RU 2430995, B22F 1/00, С23С 24/08, опуб. 10.05.2011).

Недостатком данного способа является нестабильность полученных покрытий, связанная с необходимостью нанесения покрытия под углом 75-85°, кроме того, полученное таким способом покрытие пригодно только для деталей трения.

Известен способ получения покрытий из квазикристаллических сплавов системы Al-Cu-Fe. Способ включает послойное напыление на поверхность детали расплавленных частиц, нагрев которых осуществляют в плазменной струе, экранированной подачей пирофорного технологического газа в пятно напыления. Напыление покрытия осуществляют из порошка, исходная смесь которого взята при соотношении алюминия, меди и железа, соответствующем области существования квазикристаллической фазы сплава Al-Cu-Fe, путем нагрева его до температуры плавления в инертной атмосфере. При этом поверхность детали охлаждают теплоносителем, а температуру в пятне напыления поддерживают в интервале 650-750°С. Технический результат - получение покрытия из квазикристаллического сплава системы Al-Cu-Fe.

(RU 2335574, С22С 21/12, С23С 4/08, С23С 4/12, опуб. 10.10.2008).

Недостатком способа является необходимость получения порошков квазикристаллов, сложность и высокая стоимость используемого оборудования, а также зависимость процентного содержания квазикристаллической фазы в покрытиях от температуры в пятне напыления. Температура в пятне напыления зависит от параметров работы плазмотрона, дистанции напыления, расходов порошка, технологического газа, теплоносителя и скорости взаимного перемещения плазмотрона и детали.

Известен сплав для получения износостойких электропроводящих покрытий на основе меди с армирующими наночастицами квазикристаллического соединения системы Al-Cu-Fe.

(RU 2362839, кл. С23С 24/04, В82 В 3/00, 2009 г.)

При получении покрытия на основе этого сплава выявили следующие два недостатка: недостаточная пластичность и ограниченный диапазон микротвердости.

Наиболее близким к заявляемому способу получения износостойкого покрытия на основе квазикристаллического сплава системы Al-Cu-Fe по технической сущности является принятый в качестве прототипа сплав на основе квазикристалла системы Al-Cu-Fe для нанесения износостойкого наноструктурного покрытия и способ его нанесения на металлическую подложку.

Заявлен сплав на основе квазикристалла системы Al-Cu-Fe для нанесения износостойкого, наноструктурного покрытия. Сплав характеризуется тем, что он содержит медь в виде самостоятельной фазы и карбид вольфрама при следующем соотношении компонентов, мас. %: медь 2-5, карбид вольфрама 20-40, квазикристалл системы Al-Cu-Fe -остальное, причем квазикристалл системы Al-Cu-Fe имеет следующий состав, мас. %: алюминий 65, медь 21,5-23,5, железо 11-13,5. Технический результат - повышение износостойкости за счет повышения микротвердости материала наряду с повышением адгезионной и когезионной прочности наносимых покрытий.

Практическая реализация предлагаемого технического решения выполнялась по следующей схеме: выплавка исходного сплава методом прямого сплавления компонентов; дробление полученного слитка; нанесение покрытий методом сверхзвукового холодного газодинамического напыления (ХГДН)

Выплавка сплава производилась в высокочастотном индукторе установки типа Л3-13 мощностью 10 кВт 4 при следующей последовательности введения шихтовых компонентов: квазикристалл Al-Cu-Fe → медь → карбид вольфрама. Масса получаемых слитков 0,7-0,8 кг.

Дробление полученного слитка производилось последовательно на щековой дробилке типа «Пульверизетте 1» до фракции 3-5 мм, а затем на дезинтеграторной установке типа ДЕЗИ-15 до фракции 20-100 мкм в соответствии с руководящей документацией.

Нанесение функциональных покрытий из полученного таким образом порошка производилось методом сверхзвукового холодного газодинамического напыления (ХГДН) на установке типа ДИМЕТ-3 в соответствии с руководящей документацией. Температура гетерофазного потока при напылении не превышала 130°С при скоростях частиц 660-825 м/с, что обеспечивает сохранение наноструктурного состояния покрытия и практического отсутствия пористости.

В качестве подложек использовалась медь, никель и сплав Х15Ю5. Толщина получаемого покрытия составляет 18-20 мкм.

(RU 2434077, С23С 14/06, С22С 1/04, В82В 3/09,опуб. 27.05.2011).

Недостатком этого способа является сложность и дороговизна применяемого оборудования для получения порошков квазикристаллов, и невысокая толщина покрытия. Кроме того, недостатком данного способа является малая вероятность получения неквазикристаллической структуры, так как исходная смесь порошков Al-Cu-Fe взята не в атомных процентах, а в массовых процентах. Поэтому порошок, получаемый данным способом, может иметь недостаточное качество и не на 100% состоять из квазикристаллов требуемого состава.

Задачей и техническим результатом изобретения является создание высоко износостойкого покрытия на основе квазикристалла Al65Cu22Fe13 на поверхности стальной детали, как для условий работы в абразивной среде, так и в абразивно-ударной среде.

Технический результат достигается тем, что в способе получения износостойкого покрытия на основе квазикристаллического сплава системы Al-Cu-Fe на поверхностности стальных деталей предусмотрено изготовление шихты (шликера), нанесение на поверхность металлической основы шликерного состава, суспензированного в антикоррозионной двухкомпонентной грунт-эмали [полиуретол 20s (УФ)], его сушка и полимеризация, нагрев до плавления металлокерамической пасты и поверхностного слоя детали с помощью газопламенной, аргонодуговой обработки неплавящимся электродом или другим методом, выдержка, охлаждение, затем нанесение второго слоя порошкообразного тугоплавкого материала, соответствующего квазикристаллическому однофазному сплаву Аl-Сu-Fе, его сушка, полимеризация и нагрев заготовки до момента инициализации технологического горения (СВС-процесса),охлаждение и отпуск отличающийся тем, что шликер (обмазка) первого слоя содержит порошкообразные тугоплавкие материалы в мас. %: карбонитрид циркония 15-20, карбид вольфрама 25-35, электропроводящий материал 35-50, с размером частиц 30-65 нм, двухкомпонентная грунт-эмаль - остальное и универсальный разбавитель для необходимой рабочей консистенции.

Технический результат также достигается тем, что квазикристаллический сплав системы Al-Cu-Fe для устойчивого существования квазикристаллической фазы содержит в, ат. %: алюминий 65,0, медь 22,0, железо 13,0.

Технический результат также достигается тем, что второй слой покрытия содержит однофазный квазикристаллический сплав системы Al-Cu-Fe - 40-55 мас. %, карбонитрид титана - 20-40 мас. %, с размером частиц 30-65 нм, никель 2,5-8,0 мас. %, двухкомпонентная грунт-эмаль - остальное и универсальный разбавитель для необходимой рабочей консистенции., причем для работы деталей в абразивной среде содержание квазикристаллического сплава системы Al-Cu-Fe выбирается по максиму (55,0 мас. %), а содержание никеля выбирается по минимуму (2,5 мас. %), а для деталей работающих в абразивно-ударной среде содержание квазикристаллического сплава системы Al-Cu-Fe - по минимуму (40 мас. %) и содержание никеля - по максимуму (8,0 мас. %)

Технический результат также достигается тем, что в качестве электропроводящего материала возможно применение порошков железа или хрома, или никеля или их сплавов.

Технический результат также достигается тем, что для получения квазикристаллической фазы проводится нагрев в интервале температур 550-800°С, с выдержкой при температуре 800°С в течение 1,5-2,0 ч.

Технический результат также достигается тем, что для наплавленного слоя для получения высоких механических свойств и износостойкости проводится отпуск при температуре 580-600°С

Технический результат также достигается тем, что толщина первого слоя составляет 0,80-1,50 мм, а толщина второго слоя составляет 25-35 мкм.

Способ получения износостойкого покрытия на основе квазикристаллического сплава системы Al-Cu-Fe на поверхностности стальных деталей заключается в насыщении поверхности легирующими элементами. Предварительно на поверхность стальной детали наносится обмазка суспензированного в антикоррозионной двухкомпонентной грунт-эмали [полиуретол 20s (УФ)], порошкообразного тугоплавкого материала, его сушка и полимеризация для условий работы деталей в абразивной среде.

Шликер (обмазка) содержит порошкообразные тугоплавкие материалы в мас. %: карбонитрид циркония 15-20, карбид вольфрама 15-25, электропроводящий материал 35-50, с размером частиц 30-65 нм, двухкомпонентная грунт-эмаль - остальное и универсальный разбавитель типа Р-5 для необходимой рабочей консистенции, причем сумма карбонитрида циркония и карбида вольфрама составляет 35-40 мас. %.

Содержание суммы карбонитрида циркония и карбида вольфрама в сумме 35-40 мас. % является оптимальным. При содержании менее 35 мас. % не обеспечивается высокая твердость покрытия и износостойкость, а при содержании более 40 мас. % покрытие становится хрупким и склонно к выкрашиванию.

Электропроводящий материал 35-50 мас.% с необходимой электропроводностью, обеспечивает покрытиям пригодность для свариваемости, так как входящие в состав покрытия карбонитрид циркония и карбид вольфрама являются диэлектриками. Оптимальным по достигнутому эффекту является содержание электропроводящего материала 35-50 мас. %. содержание менее 35% не дает нужного эффекта, а более 50 мас. % приводит к уменьшению твердости. Кроме того, наличие такого материала обеспечивает необходимую пластичность покрытия.

Двухкомпонентная полиуретановая грунт-эмаль предназначена для защиты поверхности черных и цветных металлов. Материал образует прочное химически стойкое полимерное покрытие устойчивое к излучению, механическим воздействиям, а также к резким перепадам температур. Защитное покрытие наносится прямо на ржавчину без предварительного грунтования. Состав грунт-эмали гарантирует непревзойденную адгезию к поверхности металлов, а образуемое им финишное покрытие отличается превосходной устойчивостью к воздействию нефтепродуктов. При дополнительном введении порошкообразного тугоплавкого материала обладает высокой стойкостью при абразивном воздействии. Материал покрытия наносят раклями, окунанием, лакированием, распылением, валками, струйным обливом или наливом на подложку.

Универсальный разбавитель Р-5.

Органический состав Р-5 используется для разбавления различных красок до получения рабочей вязкости, Популярность этой смеси объясняется ее отличными эксплуатационными характеристиками. Большое количество компонентов, входящих в состав данной смеси, определяет ее широкую специализацию и, помимо этого, возможность растворения разнообразных органических веществ.

Электропроводящий материал с необходимой электропроводностью, обеспечивает покрытиям пригодность для свариваемости, так входящие в состав покрытия карбонитрид циркония и карбид вольфрама являются диэлектриками.

Для условий работы деталей в абразивно-ударной среде применяется аргонодуговая обработка неплавящимся электродом, выдержка и охлаждение.

Благодаря применению соответствующего связующего с необходимым наполнителем материал покрытия согласно изобретению изменяется во время высокотемпературной обработке в процессе сварки таким образом, что связующее окисляется при температуре свыше 600°С в течение менее 10 минут. Органические компоненты сгорают с образованием газообразных продуктов и электропроводящей сажи. При сгорании органических компонентов в слое покрытия образуется восстановительная атмосфера, предохраняющая металлопигменты от окисления при высокотемпературном процессе. Содержащиеся в слое покрытия металлопигменты или неметаллические электропроводящие частицы после окислительного удаления электроизолирующих компонентов из слоя покрытия сцепляются с поверхностью подложки и образуют электропроводящую поверхность.

В процессе аргонодуговой обработки происходит проплавление поверхности стальной детали и внедрение тугоплавких составляющих. Процесс наплавки представляет собой плавление и дальнейшую кристаллизацию. При этом происходит частичное оплавление поверхности детали, образование ванн, в которых и протекает кристаллизация. После наплавки на поверхности детали можно выделить две зоны: зону сплавления и зону термического влияния. В зоне сплавления происходит перемешивание металла обмазки и металла основы. Присутствующие в обмазке карбонитриды титана позволяет при затвердевании сварочной ванны образовать большое количество центров кристаллизации, равномерно распределенных в объеме металла затвердевания стали химически стойкие частицы карбонитрида титана обладают повышенной устойчивостью к диссоциации и будут являться центрами кристаллизации аустенитных зерен, что существенно измельчит первичное зерно, что обеспечит увеличение прочностных свойств и одновременно показателей пластичности, вязкости и износостойкости как самой наплавки так и зоны термического влияния примыкающий к сварочной ванне.

Такой способ поверхностного легирования позволяет получить износостойкий поверхностный слой толщиной 0,8-1,5 мм. равномерно распределенный по поверхности стальной заготовки независимо от сложности геометрических форм заготовки

После аргонодуговой обработки детали производят нанесение второго слоя порошкообразного тугоплавкого материала, соответствующего квазикристаллическому однофазному сплаву Al-Cu-Fe, его сушка, полимеризация и нагрев заготовки до момента инициализации технологического горения (СВС-процесса), охлаждение и отпуск, квазикристаллический сплав системы Al-Cu-Fe для устойчивого существования квазикристаллической фазы содержит, в ат.%: алюминий 65,0, медь 22,0, железо 13,0.

Второй слой покрытия содержит однофазный квазикристаллический сплав системы Al-Cu-Fe - 40-55 мас. %, карбонитрид титана - 20-40 мас. %), с размером частиц 30-65 нм, никель 2,5-8,0 мас. %, двухкомпонентная грунт-эмаль - остальное и универсальный разбавитель для необходимой рабочей консистенции.

Введение в состав покрытия наночастиц карбонитрида титана в количестве 25-40 мас, % является оптимальным и позволяет при затвердевании расплава образовывать большое количество центров кристаллизации равномерно распределенных в объеме металла

Карбонитрид титана когерентно связывается с квазикристаллической матрицей системы Al-Cu-Fe. При содержании карбонитрида титана менее 20 мас. %) не обеспечивается высокая твердость покрытия и износостойкость, а при содержании более 40 мас. % покрытие становится хрупким и склонно к выкрашиванию.

Материал покрытия согласно изобретению изменяется во время СВС-процесса таким образом, что связующее окисляется при температуре свыше 600°С в течение менее 10 минут. Органические компоненты сгорают с образованием газообразных продуктов и электропроводящей сажи. При сгорании органических компонентов в слое покрытия образуется восстановительная атмосфера, предохраняющая металлопигменты от окисления при высокотемпературном процессе. Содержащиеся в слое покрытия металлопигменты или неметаллические электропроводящие частицы после окислительного удаления электроизолирующих компонентов из слоя покрытия сцепляются с поверхностью подложки и образуют электропроводящую поверхность.

Термообработка в виде отпуска при температуре 580-600°С приводит к тому, что материал покрытия изменяет свою структуру, что особенно технологически важно для металла, работающего в сложных условиях, где присутствует абразивный износ. Такой способ поверхностного легирования позволяет получить износостойкий поверхностный слой толщиной 25,0-35,0 мкм.

Для подтверждения заявленного способа поверхностного легирования стальной детали из стали марки 08Х18Н10Т были проведены исследованиях на лист толщиной 20 мм из стали 08Х18Н10Т валиком или кистью наносилась покрытие толщиной, примерно, 4,0 мм. Время холодной сушки до полного отверждения покрытия составляет 1 ч. при комнатной температуре (18-20°С). Обмазка содержит порошкообразные тугоплавкие материалы в мас. %: карбонитрид циркония 17,0, карбид вольфрама 23, электропроводящий материал 45,0, с размером частиц 30-65 нм, двухкомпонентная грунт-эмаль - остальное и универсальный разбавитель типа Р-5 для необходимой рабочей консистенции, сумма карбонитрида циркония и карбида вольфрама составляет 40 мас. %. Затем проводилась аргонодуговая обработка неплавящимся электродом. Получен слой покрытия толщиной 1,20 мм

После аргонодуговой обработки детали повторно наносился второй слоя порошкообразного тугоплавкого материала, соответствующего квазикристаллическому однофазному сплаву. Al65Cu22Fe13, его сушка, полимеризация и нагрев заготовки до момента инициализации технологического горения (СВС-процесса), охлаждение и отпуск, квазикристаллический сплав системы Al-Cu-Fe для устойчивого существования квазикристаллической фазы содержит в, ат.%: алюминий 65,0, медь 22,0, железо 13,0.

Второй слой покрытия содержал однофазный квазикристаллический сплав системы Al-Cu-Fe - 54 мас. %, карбонитрид титана 30,0 мас. %, с размером частиц 30-65 нм, никель 2,5, мас. %, двухкомпонентная грунт-эмаль - остальное и универсальный разбавитель для необходимой рабочей консистенции для условий работы в абразивной среде.

А для условий работы в абразивно-ударной среде второй слой покрытия содержал однофазный квазикристаллический сплав системы Al-Cu-Fe - 40 мас. %, карбонитрид титана 35,0 мас. %, с размером частиц 30-65 нм, никель 7,5, мас. %, двухкомпонентная грунт-эмаль - остальное и универсальный разбавитель для необходимой рабочей консистенции.

Затем для получения квазикристаллической фазы проводится нагрев в интервале температур 550-800°С, с выдержкой при температуре 800°С в течение 1,5-2,0 ч. Хотя при сгорании органических компонентов в слое покрытия в процессе СВС-реакции образуется восстановительная атмосфера, предохраняющая металлопигменты от окисления при высокотемпературном процессе. Для 100% исключения окислительных процессов нагрев проводили в жидком растворе поваренной соли NaCl, затем охлаждение и отпуск при температуре 580°С, выдержка 1,5 ч. охлаждение на воздухе.

После шлифовки исследовалась микроструктура на вырезанных образцах и замерялась твердость переносным прибором ТЭМП-4. Исследование микроструктуры показало равномерное распределение карбонитрида титана и квазикристаллической фазы системы Al-Cu-Fe, твердость поверхностного слоя составила 57,0-62,0 HRC для условий работы в абразивной среде и 48,0-50,0 HRC для условий работы в абразивно-ударной среде. После травления была выявлена толщина покрытия 30 мкм и 32 мкм соответственно.

Способ получения износостойкого покрытия на основе квазикристаллического сплава системы Al-Cu-Fe на поверхностности стальных деталей позволяет легко осуществить в промышленных условиях при отсутствии дорого стоящего оборудования, легко воспроизводим и. равномерно распределен по поверхности стальной заготовки независимо от сложности геометрических форм заготовки.

Применение этого способа получения покрытий позволит существенно повысить износостойкость при абразивном и абразивно-ударном воздействии.

Таким образом, изобретение позволяет получить увеличение толщины поверхностного легированного слоя и получить двойной износостойкий слой с твердостью 57,0-62,0 HRC и 48,0-50,0 HRC соответственно.

1. Способ получения износостойкого покрытия на основе квазикристаллического однофазного сплава системы Al-Cu-Fe на поверхностности стальной детали, характеризующийся тем, что готовят металлокерамический шликер, наносят на поверхность стальной детали первый слой покрытия в виде металлокерамического шликера, суспензированного в антикоррозионной двухкомпонентной грунт-эмали полиуретол 20s (УФ) и содержащего порошкообразные тугоплавкие материалы, мас.%: карбонитрид циркония 15-20, карбид вольфрама 25-35, электропроводящий материал в виде порошка железа, или хрома, или никеля, или их сплавов 35-50 с размером частиц 30-65 нм, двухкомпонентную грунт-эмаль полиуретол 20s (УФ) - остальное и универсальный разбавитель, представляющий собой растворитель Р-5, обеспечивающий необходимую рабочую консистенцию наносимому шликеру, проводят сушку упомянутого шликера и полимеризацию, осуществляют нагрев до плавления нанесенного металлокерамического шликера и поверхностного слоя детали с помощью газопламенной или аргонодуговой обработки неплавящимся электродом, выдержку, охлаждение, затем наносят второй слой покрытия на основе порошкообразного тугоплавкого материала в виде квазикристаллического однофазного сплава системы Al-Cu-Fe, осуществляют его сушку, полимеризацию и нагрев стальной детали для инициирования СВС-реакции до температуры в интервале 550-800°С с выдержкой при температуре 800°С в течение 1,5-2,0 ч, охлаждение и отпуск при температуре 580-600°С.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что квазикристаллический однофазный сплав системы Al-Cu-Fe для устойчивого существования квазикристаллической фазы содержит, ат.%: алюминий 65,0, медь 22,0, железо 13,0.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что упомянутый второй слой покрытия содержит квазикристаллический однофазный сплав системы Al-Cu-Fe - 40,0-55,0 мас.%, карбонитрид титана - 20-40 мас.% с размером частиц 30-65 нм, никель 2,5-8,0 мас.%, двухкомпонентную грунт-эмаль полиуретол 20s (УФ) - остальное и универсальный разбавитель, представляющий собой растворитель Р-5, обеспечивающий необходимую рабочую консистенцию при нанесении этого слоя покрытия, причем для использования стальной детали в абразивной среде второй слой покрытия наносят с максимальным содержанием квазикристаллического однофазного сплава системы Al-Cu-Fe, составляющим 55,0 мас.%, и минимальным содержанием никеля, составляющим 2,5 мас.%, а для использования стальной детали в абразивно-ударной среде второй слой покрытия наносят с минимальным содержанием квазикристаллического однофазного сплава системы Al-Cu-Fe, составляющим 40 мас.%, и максимальным содержанием никеля - 8,0 мас.%.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что толщина первого слоя покрытия составляет 0,80-1,50 мм, а толщина второго слоя покрытия составляет 25-35 мкм.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способам нанесения многослойных покрытий и может быть использовано в машиностроительной, горно- и нефтедобывающей промышленности, в инструментальном и ремонтном производствах для упрочнения подложки в виде деталей машин, пар трения или режущего инструмента. Проводят очистку подложки в плазме тлеющего разряда.

Изобретение относится к области материаловедения, а именно, к технологии получения плёнок кристаллических материалов на основе комплексных галогенидов с перовскитоподобной структурой, которые могут быть использованы для производства полупроводниковых (солнечные элементы) и оптоэлектронных (светоизлучающих) устройств.

Заявленная группа изобретений относится к лопаткам для газовых турбин с обеспечивающим улучшенные характеристики эрозионной и коррозионной стойкости покрытием, а также к другим компонентам газовых турбин с таким покрытием. Компонент турбины в виде турбинной лопатки имеет коррозионно-стойкое и эрозионно-стойкое покрытие, состоящее из функционального слоя и промежуточного слоя.

Изобретение относится к технологиям нанесения ионно-плазменных покрытий, а именно к способу обработки поверхности изделия из титанового сплава для получения антифреттингового покрытия. Проводят предварительную подготовку поверхности изделия, размещение изделия и токопроводящего материала из титанового сплава, легированного алюминием и хромом, в зоне обработки, расположенной в рабочей камере установки для ионно-плазменного напыления.

Группа изобретений относится к области защиты горячих деталей газотурбинных двигателей, таких как стенки камеры сгорания или турбинные кольца, сопловые лопатки турбины или рабочие лопатки турбины, для авиационных двигателей или промышленных газотурбинных двигателей. Технический результат - уменьшение коррозии материала, влияющей на срок службы.
Изобретение относится к защитным многофункциональным коррозионно- и химически стойким полимерным покрытиям на оцинкованном стальном плоском прокате. Многослойное двустороннее защитное покрытие стального плоского проката содержит цинковый гальванический слой, выполненный с обеих сторон плоского проката, пассивирующий слой, выполненный по поверхности цинкового гальванического слоя с обеих сторон упомянутого проката, грунтовочный слой, выполненный поверх пассивирующего слоя с обеих сторон указанного проката, и слой защитного полимерного материала на основе поливинилденфторида, выполненный поверх каждого грунтовочного слоя.

Группа изобретений относится к изделию в виде стекла с покрытием с низким коэффициентом излучения, изоляционному стеклопакету, который содержит упомянутое изделие с покрытием, и устройству для изготовления указанного изделия. Изделие в виде стекла с покрытием содержит стеклянную подложку и нанесенное распылением покрытие с малым коэффициентом излучения, основой для которого служит стеклянная подложка.
Изобретение относится к защитным многофункциональным коррозионно- и химически стойким полимерным покрытиям на оцинкованном стальном плоском прокате. Плоский стальной прокат с многослойным защитным покрытием содержит цинковый гальванический слой, выполненный с обеих сторон плоского проката, пассивирующий слой, выполненный по поверхности цинкового гальванического слоя с обеих сторон упомянутого проката, грунтовочный слой, выполненный по поверхности пассивирующего слоя с обеих сторон указанного проката, и слой защитного полимерного материала на основе поливинилденфторида, выполненный поверх грунтовочного слоя с лицевой стороны стального плоского проката.

Изобретение относится к производству стального листа с декоративным покрытием, обладающим коррозионной стойкостью. Стальной лист пропускают с погружением через ванну с расплавом, состоящим из, мас.%: металлического алюминия 1,0-1,4, металлического магния 1,0-1,4, примесей не более 0,5 и металлического цинка - остальное, с формированием металлического покрытия, которое обрабатывают водной суспензией щелочной соли, содержащей 15-40 г/л щелочной соли и 1-7 г/л поверхностно-активного вещества.

Изобретение относится к области термохимического восстановления корродированных металлических поверхностей и может быть использовано в химической, газовой, строительной, транспортной, автомобильной, а также при проведении реставрационных работ объектов и памятников культуры. Осуществляют нанесение на поверхность изделия слоя композиции на основе кислородсодержащих полимеров в виде поливинилового спирта или поливинилацетата толщиной до 2-3 мм с последующей термообработкой восстанавливаемой поверхности при температуре 450-800°С в течение 2-15 минут и охлаждением изделия на воздухе до температуры, не превышающей 100°С, после чего восстанавливаемую поверхность очищают от остатков деструкции упомянутой композиции и повторно наносят упомянутую композицию на стальную поверхность, при этом цикл, включающий нанесение упомянутой композиции, термообработку, охлаждение, повторяют до полного восстановления корродированной стальной поверхности.

Изобретение относится к металлургии, а именно к листу из анизотропной электротехнической стали и может быть использовано для изготовления сердечника трансформатора. Лист анизотропной электротехнической стали содержит стальной лист и изоляционное покрытие, сформированное на стальном листе и состоящее из оксидов, содержащих алюминий и бор, причем оксиды содержат кристаллические оксиды и максимальное значение отношения интенсивностей эмиссии бора к алюминию на границе раздела между изоляционным покрытием и стальным листом, проанализированное оптической эмиссионной спектрометрией тлеющего разряда, в 2,5-4,0 раза больше отношения интенсивностей эмиссии бора к алюминию в изоляционном покрытии.
Наверх