Композиционные порошки для газотермического напыления

Композиционные порошки типа "металлический сплав/тугоплавкое соединение" получают синтезом в режиме технологического горения с последующим размолом и классификацией по фракциям.

Используются следующие материалы: металлические сплавы: на основе железа - Fe, FeCr;

на основе никеля - Ni₂₀Cr, Ni₄₀Cr, NiCrAl;

на основе алюминия - Al, Al₁₂Si;

интерметаллиды - Ni_xAl_y, Fe_xAl_y, Ti_xNi_y;

тугоплавкие соединения: карбиды - TiC, Cr₃C₂, Cr₇C₃, SiCP и их комбинации.

Порошки предназначены для нанесения защитных износо- и коррозионностойких покрытий методами плазменного и высокоскоростного газопламенного напыления.

По сравнению с применяемыми для газотермического напыления механическими смесями и конгломерированными порошками синтезированные композиционные порошки имеют следующие преимущества:

тонкое объемное распределение твердой фазы (размер зерен тугоплавких составляющих 0,5-10 мкм);

высокую когезионную прочность композита (благодаря тому, что когезионные связи формируются в процессе синтеза при взаимодействии тугоплавкой фазы с металлом (сплавом);

постоянство фазового состава порошка (независимо от размера частиц), что обеспечивает:

увеличение коэффициента использования материала на 10-30%;

сохранение фазового состава композиции в процессе напыления;

равномерное распределение твердой фазы в объеме покрытия.

СВОЙСТВА И НАЗНАЧЕНИЕ СИНТЕЗИРОВАННЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ ПОРОШКОВ

Марка

Состав, масс. %

Темп. плав., °С

Твердость покрытий, HV

Характерные свойства покрытий

Область применения

NCC-75

NiCr - основа 75%Cr₃C₂

1900

670-920

Высокая стойкость к абразивному и эрозионному износу, а также к коррозии при температурах до 870 ^oС.

Детали энергетического оборудования (котлов, турбин и двигателей внутреннего сгорания), ковочная оснастка, дробящие ролики, матрицы для горячего прессования, вкладыши подшипников и др.

NCT-55

NiCr - основа 55%TiC

2100

680-690

Высокая стойкость к абразивному и эрозионному износу, а также к коррозии при температурах до 350 ^oС.

Детали энергетического оборудования, лопатки газовых турбин последних ступеней, поверхности деталей насосов, вкладыши (втулки) валов и направляющих шлифовальных станков, основные оси шасси, тормозные устройства самолетов, опоры компрессоров и др.

FCT-50

Fe - основа 50%TiC

1500

680-1300

Высокая стойкость к абразивному износу при скольжении, способность выдерживать повышенные контактные давления.

Стальные валы, посадочные места под подшипники, работающая с пластмассами прессовая оснастка, уплотнительные кольца и плунжеры насосов и др.

ASCT-50

AlSi - основа 50%TiC

800

340-430

Высокая стойкость к абразивному и эрозионному износу, а также к низкотемпературной коррозии на воздухе, в морской воде и слабокислых средах

Детали и конструкции из алюминиевых и титановых сплавов: замки крепления ро-торных лопаток, винтовые лопасти ле-тающих аппаратов, шасси самолетов, ходовые винты кораблей, поверхности трения бытовой техники, кольца синхронизаторов, фрикционные диски, детали нитепроводящей арматуры и др.

NAA-40

NiAl - основа 40%Al₂O₃

1600

350-575

Высокая стойкость к эрозионному износу при повышенных темпера-турах, а также к низко- и высоко-температурной коррозии в присутствии хлоридов. Коэффициент термического расширения близок к сталям.

Детали энергетического оборудования, производства и переработки химических волокон; восстановление и защита от коррозии и износа соледобывающего оборудования.

Микроструктуры синтезированных порошков и напыленных из них покрытий

Порошки на основе карбидов хрома и титана

Порошок

Покрытие

Основные свойства:

• Коэффициент использования материала - 0,7-0,8;

• микротвердость HV300 - 710 - 1100;

• прочность сцепления со сталью, МПа - 29 - 32.

Рекомендации по применению:

Защитные покрытия, работающие в условиях абразивного и эрозионного износа, коррозии при температурах до 700 оС. Рекомендуются для защиты деталей энергетического оборудования (котлов, газовых турбин, двигателей внутреннего сгорания), ковочной оснастки, дробящих роликов, матриц для горячего прессования, вкладышей подшипников и др.

Порошки на основе алюминида никеля

Порошок

Покрытие

Основные свойства:

• Коэффициент использования материала - 0,4-0,45;

• микротвердость HV300 - 350 - 575;

• прочность сцепления со сталью, МПа - 22 - 25.

Рекомендации по применению:

Нанесение защитных покрытий, стойких к эрозионному износу при повышенных температурах, в условиях низко- и высокотемпературной коррозии в присутствии хлоридов, для защиты энергетического оборудования, деталей производства и переработки химических волокон, а также для восстановления и защиты от коррозии и износа соледобывающего оборудования.

Порошки на основе алюминида железа

Основные свойства:

• Коэффициент использования материала - 0,35-0,4;

• микротвердость HV300 - 390 - 730;

• прочность сцепления со сталью, МПа - 20 - 24.

Рекомендации по применению:

Материал предназначен для нанесения защитных покрытий, стойких к эрозионному износу при повышенных температурах, в условиях низко- и высокотемпературной коррозии в серосодержащей атмосфере. Рекомендуются для защиты от коррозии и износа энергетического оборудования, деталей оборудования для газификации угля, а также механизмов, работающих с расплавленными солями.