Состав сплава для нанесения покрытий
Изобретение относится к металлургии, в частности к составам, используемым для нанесения покрытий на изделия из металлов и сплавов, например жаропрочных сплавов, наносимых на лопатки турбин газотурбинных двигателей или стационарных газовых турбин. Техническим результатом изобретения является увеличение долговечности покрытий путем повышения их сопротивляемости высокотемпературному окислению, т.е. жаростойкости и жаропрочности. Сплав содержит хром, алюминий, иттрий и никель, кремний, гафний, тантал и вольфрам при следующем соотношении компонентов, мас.%: хром 2-30, алюминий 2-15, иттрий 0,001-5, кремний 0,1-5, гафний 0,2-6, тантал 0,2-20, вольфрам 0,5-10, никель остальное. 1 табл.
Изобретение относится к металлургии, в частности к составам, используемым для нанесения покрытий на изделия из металлов и сплавов, например жаропрочных сплавов, наносимых на лопатки турбин газотурбинных двигателей или стационарных газовых турбин.
Известен состав защитного покрытия содержащий, мас.%: хром 40-45, алюминий 5,5-6,5, иттрий 0,2-0,3, кремний 2,0-2,5, бор 2,0-2,5, никель остальное до 100% (патент РФ 2044103, МКИ 6: С 23 С 4/04. БИ 26 за 1995 год) - аналог. Недостатком данного состава защитного покрытия является высокое содержание в нем хрома, что приводит к заметному снижению жаростойкости покрытия, хотя и наблюдается улучшение сопротивления сульфидной коррозии, за счет увеличения количества защитного оксида хрома в составе оксидной пленки. Известен состав сплава для нанесения покрытия содержащий, мас.%: хром 15-45, алюминий 14-30, иттрий 0,01-0,5, никель остальное до 100% (патент США 3754903, С 22 С 19/04, 1973 год) - прототип. Недостатком данного решения является низкая адгезия покрытия при высокотемпературном окислении, т.е. низкая жаростойкость и жаропрочность покрытия и, следовательно, его недолговечность. Задачей изобретения является увеличение долговечности покрытий путем повышения их сопротивляемости высокотемпературному окислению, т.е. жаростойкости и жаропрочности. Указанная задача решается тем, что в состав сплава для нанесения покрытия, включающий хром, алюминий, иттрий и никель, дополнительно вводят кремний, гафний, тантал и вольфрам при следующем соотношении компонентов, мас.%: хром 2-30, алюминий 2-15, иттрий 0,001-5, кремний 0,1-5, гафний 0,2-6, тантал 0,2-20, вольфрам 0,5-10, никель остальное до 100%. Кремний и гафний в покрытии обеспечивают повышенную долговечность слоя при изотермическом и циклическом окислении. Усиление защитных свойств оксидной пленки достигается при введении кремния и гафния, соответственно не менее 0,1% кремния и не менее 0,2% гафния. Чрезмерное содержание гафния более 6% и кремния более 5% нежелательны, так как растворимость элементов в основных фазах покрытия ограничена, а образование дополнительных соединений ухудшает характеристики долговечности покрытия. Тантал и вольфрам являются важнейшими упрочняющими элементами покрытия. Тантал обеспечивает увеличение жаропрочности слоя покрытия за счет увеличения прочности атомных связей в структуре покрытия, является эффективным элементом торможения диффузии атомов из металлов и сплавов в покрытие. Кроме того, тантал обеспечивает повышение жаростойкости покрытия, в частности![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/947.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/697.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/956.gif)
Формула изобретения
Состав сплава для нанесения покрытий, включающий хром, алюминий, иттрий и никель, отличающийся тем, что он дополнительно содержит кремний, гафний, тантал и вольфрам при следующем соотношении компонентов, мас.%: Хром - 2-30 Алюминий - 2-15 Иттрий - 0,001-5 Кремний - 0,1-5 Гафний - 0,2-6 Тантал - 0,2-20 Вольфрам - 0,5-10 Никель - Остальное до 100%еРИСУНКИ
Рисунок 1