Патент на изобретение №2258758
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(54) ПОРОШКОВЫЙ МАТЕРИАЛ
(57) Реферат:
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к составам материалов для нанесения износостойких покрытий методами газотермического напыления. В порошковый материал, содержащий карбид хрома и никель, для обеспечения повышенных прочностных свойств, коррозионной устойчивости и износостойкости, дополнительно вводят бор и кремний при следующем соотношении компонентов, мас.%: никель – 20-30; бор – 2,5-3,5; кремний – 3,0-3,7; карбид хрома – остальное. 2 табл.
Порошковый материал относится к области порошковой металлургии, в частности к составам материалов для нанесения износостойких покрытий методами газотермического напыления. Широко известны порошковые материалы на основе карбидов тугоплавких материалов в виде механических смесей с металлической связкой, спеков, плакированных порошков т.п. В качестве металлической связи обычно применяют никель или кобальт, реже железо (авт. свид. 436881, 492583, 375314, патенты США 2972550, 3071489, 4013453 и др.). Покрытия на их основе, наносимые, например, плазменным напылением, обладают невысокими адгезионными и когезионными свойствами, недостаточной коррозионной стойкостью в агрессивных средах, особенно при повышенных температурах. Наиболее близким к заявляемому из описанных в литературе порошковых материалов на основе карбида хрома, применяемых для получения износостойких покрытий, является порошковый материал типа КХН-15 (85% карбида хрома, + 15% никеля) – КХН – 30 (70% карбида хрома + 30% никеля). Указанный материал представляет собой механические смеси, спеки, а также плакированные порошки на основе карбида хрома с никелем в качестве металлической матрицы (А.И.Зверев, С.Ю.Шаривкер, Е.А.Астахов, Детонационное напыление покрытий. Л., Судостроение, 1979, стр.20). Задачей настоящего технического решения является получение порошкового материала с повышенными относительно аналогов прочностными свойствами, коррозионной устойчивостью и, следовательно, и износостойкостью. Поставленная задача решается счет того, что в порошковый материал, содержащий карбид хрома и никель, дополнительно вводят бор и кремний при следующем соотношении компонентов, мас.%: никель – 20…30; бор – 2,5…3,5; кремний – 3,0…3,7; карбид хрома – остальное. Бор и кремний вводят в предлагаемый порошковый материал в составе самофлюсующегося сплава, содержащий износостойкий ингредиент, например карбид хрома, и металлическую связку, как правило, никель или кобальт. При нанесении покрытий, например, плазменным напылением самофлюсующийся сплав выполняет роль припоя и этим резко повышает адгезионные и когезионные свойства покрытия (таблица 1). После выдержки образцов в агрессивной коррозионноактивной среде буровой жидкости, состоящей из 5% хлорида натрия; 0,1% раствора сульфида натрия, 0,3% хлорида калия, в воде в течение 30 суток было проведено исследование их на коррозионную стойкость и определены механические свойства, приведенные в таблице 2. Как видно из таблицы 1 и 2, образцы с предлагаемыми покрытиями после выдержки в коррозионноактивной среде по своим свойствам мало отличаются от тех образцов, которые не были в агрессивной среде. Покрытия же КХН-25 после выдержки в агрессивной среде значительно отличаются по своим свойствам от необработанного образца. При введении самофлюсующегося материала в порошок для напыления в количестве 5 мас.%, эффект от указанного введения есть, но он слишком мал, а при введении самофлюсующегося материала более 30 мас.% появляется тенденция снижения свойств покрытия. Таким образом, оптимальное содержание самофлюсующихся порошков в шихте для напыления составляет 10…30 мас.% или, если их перевести на содержание бора и кремния, то получится бор – 2,5…3,5 мас.%, кремний – 3,0…3,7 мас.%. Если в составе шихты количество бора и кремния меньше соответственно 2,5…3,0%, то этот состав мало эффективен, что соответствует количеству самофлюсующего порошка 5 мас.% (см. таблицы 1 и 2). Если в составе бора и кремния больше 3,5 и 3,7 мас.% соответственно, что соответствует количеству самофлюсующегося материала в шихте 40 мас.% (см. таблицы 1 и 2). Начинает снижаться износостойкость покрытия, причиной которой может быть охрупчивание материала, вызванная выходом за предлагаемые пределы содержание бора и особенно кремния.
Формула изобретения
Порошковый материал, содержащий карбид хрома и никель, отличающийся тем, что в него дополнительно вводят бор и кремний при следующем соотношении компонентов, мас.%:
MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 04.08.2008
Извещение опубликовано: 20.07.2010 БИ: 20/2010
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
