Патент на изобретение №2326184

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОКРЫТИЙ НА ОСНОВЕ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ

(57) Реферат:

Способ получения покрытий на основе порошковых материалов относится к области порошковой металлургии и позволяет улучшить механические свойства покрытий, а также увеличить их срок службы. На поверхность металлической основы наносят слой желеобразного флюса и одновременно нагревают металлическую основу до температуры 70-90°С, а затем прогревают слой желеобразного флюса до температуры 100-120°С. После этого наносят и формируют слой металлического порошка, предварительно высушенного до влажности 3-4% и прогретого до температуры 110-130°С, и подают в зону припекания. Припекание сформированного порошкового слоя осуществляют при помощи двух роликовых электродов путем пропускания импульсов переменного электрического тока, описываемых неполной синусоидой. Длительность импульсов меньше периода синусоиды и составляет 0,7-0,8 ее периода, а длительность паузы между импульсами составляет 0,2-0,3 периода синусоиды. Одновременно с пропусканием электрического тока к порошковому слою прикладывают давление. 4 табл.

Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к способам получения покрытий из металлических порошковых материалов путем припекания.

Известен способ получения покрытий из металлического порошка, включающий нанесение металлического порошка на поверхность подложки и его припекание при помощи двух роликовых электродов, через которые пропускают электрический ток и одновременно прикладывают давление [А.с. СССР №1743697, МПК В22F 7/04, 1992 (опубл.)].

Недостатками способа являются невысокие физико-механические характеристики покрытия.

Наиболее близким к изобретению по технологической сущности и достигаемому результату является способ получения порошковых покрытий, включающий нанесение на поверхность металлической основы, нагретой до 70-90°С, слоя желеобразного флюса, прогретого до 100-120°С, последующее нанесение слоя из высушенного до влажности 3-4% металлического порошка и припекание его при помощи роликовых электродов, используя импульсы переменного электрического тока, длительность которых составляет 0,7-0,8 периода синусоиды, а длительность паузы между импульсами составляет 0,2-0,3 периода синусоиды [Патент РБ 3851, МПК В22F 7/04, 2000 (прототип) (опубл.)].

Недостатками известного способа являются невысокие механические характеристики покрытия и срок службы.

Задача изобретения состоит в увеличении срока службы и улучшении механических характеристик покрытия.

Поставленная задача решается тем, что, согласно способу получения покрытий на основе порошковых материалов, включающему предварительное нанесение на поверхность металлической основы, нагретой до 70-90°С, слоя желеобразного флюса, прогретого до 100-120°С, последующее нанесение слоя из высушенного до влажности 3-4% металлического порошка и припекание его при помощи роликовых электродов, используя импульсы переменного электрического тока, длительность которых составляет 0,7-0,8 периода синусоиды, а длительность паузы между импульсами составляет 0,2-0,3 периода синусоиды, перед нанесением на слой желеобразного флюса металлический порошок прогревают до температуры 110-130°С.

Решение поставленной задачи обеспечивается за счет повышения прочности в зонах контактного взаимодействия между частицами порошкового покрытия, а также между покрытием и металлической основой. Этому способствует уменьшение площади оксидных пленок на поверхности металлических порошковых частиц и увеличение вследствие этого количества металлических контактов между ними вследствие снижения температурных градиентов в материале при указанных температурных условиях обработки компонентов.

Полученное предложенным способом покрытие по сравнению с покрытием, полученным известным способом, обладает повышенными механическими свойствами и увеличенным сроком службы.

Изобретение иллюстрируют следующие примеры.

Пример 1 (по прототипу). Получают покрытие из металлического порошкового материала методом электроконтактного припекания. В качестве металлической основы используют медную ленту марки ДПРНМ-0,35×15 НДМ 3 ГОСТ 1173-77, а в качестве материала покрытия – медный порошок ПМС-1 ГОСТ 4960-75 с размером частиц 50-100 мкм. Нанесение покрытия осуществляют на установке, выполненной на базе машины контактной сварки МШ-3207. В подающем устройстве медную ленту нагревают до температуры 80°С. На поверхность медной ленты наносят слой желеобразного флюса ПКБ-26 М толщиной 60-70 мкм и прогревают его до температуры 110°С. С помощью дозатора наносят предварительно высушенный до влажности 3% порошковый материал и формируют слой металлического порошка по толщине. Затем медную ленту с нанесенным и сформированным порошковым слоем помещают между двумя роликовыми электродами диаметром 200 мм и шириной 16 мм, сжимаемыми с помощью пневмоцилиндров, и прокатывают с пропусканием переменного электрического тока частотой 50 Гц в виде импульсов, описываемых неполной синусоидой, длительность которых меньше периода синусоиды и составляет 0,75 ее периода, а длительность паузы составляет 0,25 периода синусоиды, и одновременным прикладыванием давления. В результате осуществляют припекание порошкового слоя к ленте. Необходимую длительность импульса в относительных величинах устанавливают на блоке управления машины контактной сварки МШ-3207. Основные показатели технологического процесса приведены в таблице 1.

Пример 2. Пример 2 отличается от примера 1 тем, что перед нанесением на слой желеобразного флюса металлический порошок прогревают до температуры 110-130°С в обогреваемом дозаторе.

Для иллюстрации изобретения в табл.2 приведены способы и параметры технологических процессов, а в табл.3 и 4 – сравнительные свойства покрытий, полученных из металлических порошковых материалов.

Прочность соединения покрытия с металлической основой определяют по ГОСТ 10885-75, прочность покрытия при растяжении – по ГОСТ 1497-73.

Как следует из приведенных данных, покрытия, полученные предложенным способом, по сравнению с покрытиями, полученными известным способом, характеризуются повышенными механическими характеристиками и увеличенным сроком службы.

Испытания, проведенные в ИММС им. В.А.Белого НАН Б подтвердили высокую эффективность предложенного способа. Из полученного по предлагаемому способу материала были изготовлены детали для узлов трения технологического оборудования ОАО «Гомельобои”.

Формула изобретения

Способ получения покрытий на основе порошковых материалов, включающий нанесение на поверхность металлической основы, нагретой до 70-90°С, слоя желеобразного флюса, прогретого до 100-120°С, затем слоя металлического порошка, предварительно высушенного до влажности 3-4%, припекание его к основе при помощи роликовых электродов с использованием импульсов переменного электрического тока, длительность которых составляет 0,7-0,8 периода синусоиды, а пауза между ними составляет 0,2-0,3 периода синусоиды, отличающийся тем, что металлический порошок перед нанесением на слой желеобразного флюса прогревают до температуры 110-130°С.