Способ получения шихты для газоплазменных покрытий
Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к способам получения шихты для газоплазменных покрытий из материалов на основе оксида титана и самофлюсующегося сплава. Цель изобретения - повьшение стойкости покрытия к термоциклированию. Порошок оксида титана переменного состава с соотношением компонентов (мас,%) титан:кислород от 1,7:1 до 3:1, размером 1-50 мкм гранулируют, смешивая на воздухе при температуре 850- : 1150 С в течение 0,25-0,75 ч. Способ позволяет повысить стойкость покры- .тий к термоциклированию в 5-6 раз. 1 табл. (Л
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
Щ)4 С 23 С 4/10
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯ14 И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4278697/31-02 (22) 12.06 ° 87 (46) 07,03,89, Бюл. N 9 (71) Московский институт тонкой химической технологии (72) С.С,Кипарисов, Ю.В.Левинский, А.А.Нуждин и В.П.Жабин (53) 666.764.32(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
Р 323394, кл. С 23 С 4/10, 1970.
Патент США У 571180, кл. С 22 С 29/14, 1977.
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам получения шихты для газоплазменных покрытий из материалов на основе оксида титана и самофлюсующегося сплава.
Целью изобретения является повы- . шение стойкости покрытия к термоциклированию.
Пример. Порошок титана, по лученный из шлама, обрабатывают в о кислородосодержащей среде при 950 С.
Продукт окисления просеивают через сито 0056, а порошок, не прошедший через сито, подвергают повторному размолу на вибромельнице, „„SU„„1463799 А1 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ШИХТЫ ДЛЯ
A30IIЛА3МЕННЫХ ПОКРЫТИЙ (57) Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к способам получения шихты для газоплазменных покрытий из материалов на основе оксида титана и само-. флюсующегося сплава, Цель изобретения - повьппение стойкости покрытия к термоциклированию. Порошок оксида титана переменного состава с соотношением компонентов (мас,й) титан:кислород от 1,7:1 до 3:1, pasмером 1-50 мкм гранулируют, смешивая на воздухе при температуре 850-:, 1150 С в течение 0,25-0,75 ч, Способ ф позволяет повысить стойкость покры.тий к термоциклированию в 5-6 раз, 1 табл.
С:
Порошок с отношением титана к кислороду от 1,7:l до 3:1 мас.Х подвергают грануляции в печи с вращао ющейся трубой на воздухе при 850 С в течение 0,75 ч, получая гранулы размером 80 - 160 икм, Гранулы окси- да титана переменного состава, соответствующего соединениям TiO, Ti O> и Т О, смешивают с порошком бори да нйкеля фракции 50-80 мкм при соотношении оксид титана:борид никеля 50:50. Приготовленную таким образом шихту на установке УПУ-3М напыляют на металлическую подложку при следующих режимах напыления: ток нлаэмотрона 400 А, расход газа
3 1463799
1,5 r/с, угол ввода 90, дистанция напыления 0 1 м. Образцы подвергают о нагреву до 400 С на воздухе и охлаждению водой до 20 С..Испытания заканчивают после того, как на покрытии визуально обнаруживают трещины или выкрашивания. Состав шихты, сггособ приготовления и результаты испытаний покрытий, полученных известным и предлагаемым способами, приведены в. таблице, /
Образцы -с покрытием., полученные иэ шихты по предлагаемому способу, имеют стойкость при термоциклирова нии, в 5-6 раз большую, чем у образцов, покрытие которых нанесено из шихты, полученной по известному способу.
Применение оксида титана переменного состава в силу близкого по зна,чению коэффициента термического расширения (KTP) к KTP самофлюсующего ся сплава позволяет получать покрытия с.малыми внутренними напряжения ми, что повышает стойкость их к термоцнклированию, Снижение темперао туры грануляции.менее 850 С существенно увеличивает время грануляции и дает нестабильные результаты, когда грануляция практивески не происходит. Температура грануляции выше о
1150 С дает изменение химического состава гранул, приводящее к падению стойкости при термоциклировании.
Время грануляции зависит от исходного размера частиц оксида титана переменного состава и температуры грануляции, его увеличение приводит к существенному изменению химсостава гранул, а уменьшение времени не позволяет получать гранулированный
5 порошок. Операция грануляции дает возможность получить гранулы оксида титана переменного состава, близкие по весу частицам порошка самофлюсующегося сплава, что позволяет стаби10 лизировать процесс нанесения шихты и способствует получению структуры материала покрытия, благоприятной для условий эксплуатации. Снижение температуры грануляции при предла15 гаемом способе по сравнению с прототипом и базовым объектом позволяет снизить энергоемкость процесса, Проведение процесса грануляции в печи с вращающейся трубой позволяет ме20 ханизировать эту операцию и увеличить производительность процесса грануляции.
Формула и э о б р е т е н и я ч
Способ получения шихты для гаэоплазменных покрытий преимущественно из материалов на основе оксидов титана и самофлюсующегося сплава, включающий смешивание исходных комЭО понентов и грануляцию, о т л и ч а " ю шийся тем, что, с целью повышения стойкости покрытия к термоциклированию, оксид титана берут переменного состава с соотношением титана к кислороду от 1,7:1 до
3:1 мас,%, с размером частиц
1-50 мкм, а грануляцию проводят смешиванием на воздухе при 850-1150 С в течение 0,25-0,75 ч.
Состав
50 мас.% стехиометри- Грануляция путем смещения ческого оксида титана с раствором каучука в бен|,Ti0 ) + 50 мас.% бо- зине, сушкой и протиркой рида никеля через сито для получения гранул 160 мкм
50 мас.% оксида гитана переменного состава титан:кислород от
1,7:1 до 3:I + 50 мас.% борида никеля
10-12
1-55
850
1-55
58-63
1463799
Продохикение таблицы
4 5
1700
1,0
1-55
10-11
Составитель Д. Попов
Техред А.Кравчук Корректор Н. Король
Редактор О. Юрковецкая
Заказ 794(33 Тираж 938 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4./5 .
Производственно-издательскмй комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101
То зе
t1 !
11
50 мас.X стехиометрического оксида титана (Т10 ) + 50 мас,X борида никеля
1150
0,50,25
0 5
0,25
1-55
1-55
1-20
1-20
60-65
59-64
59-62
58-64
