close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY15973

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2012.06.30
(12)
(51) МПК
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
C 23C 4/10
B 22F 1/02
(2006.01)
(2006.01)
ПЛАКИРОВАННЫЙ ПОРОШОК
ДЛЯ ГАЗОТЕРМИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ
(21) Номер заявки: a 20091837
(22) 2009.12.22
(43) 2011.08.30
(71) Заявитель: Республиканское инновационное унитарное предприятие "Научно-технологический парк БНТУ
"Политехник" (BY)
(72) Авторы: Руденская Наталия Александровна; Нисс Владимир Семенович; Руденская Мария Владимировна (BY)
(73) Патентообладатель: Республиканское
инновационное унитарное предприятие "Научно-технологический парк
БНТУ "Политехник" (BY)
BY 15973 C1 2012.06.30
BY (11) 15973
(13) C1
(19)
(56) SU 1249958 A1, 1995.
SU 1666571 A1, 1991.
BY 11196 C1, 2008.
BY 7993 C1, 2006.
RU 2191216 C2, 2002.
CN 1472173 A, 2004.
US 4447501, 1984.
РУДЕНСКАЯ Н.А. Разработка нового
класса композиционных порошков и
многофункциональных газотермических покрытий на основе соединений
AIII-VIB2: Автореф. дис. - Екатеринбург, 2000. - С. 13-22.
(57)
Плакированный порошок для газотермических покрытий, частицы которого состоят
из ядра на основе тугоплавкого соединения и металлической оболочки, отличающийся
тем, что ядро выполнено из борида или оксида Cr, Ti, Al или Zr, металлическая оболочка
выполнена из Ni или Co, а между ядром и металлической оболочкой расположена металлокерамическая оболочка, содержащая борид или оксид Cr, Al, Ti или Zr в количестве 50-70 мас. % и Ni или Co в количестве 30-50 мас. %, при этом соотношение ядра,
металлокерамической оболочки и металлической оболочки в мас. % составляет
(41-75):(17-44):(8-15).
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам получения
композиционных порошков и их составов.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению
является известный плакированный порошок [1], который получают в низкотемпературной плазме, при этом ядра частиц состоят из диборида хрома (70 мас. %), а оболочки - из
металлического никеля (30 мас. %). Однако микротвердость фаз частиц получаемых порошков является недостаточно высокой.
Задача изобретения состоит в создании плакированного порошка, характеризующегося повышенной микротвердостью.
Поставленная задача решена в предлагаемом составе плакированного порошка, частицы которого состоят из ядра на основе тугоплавкого соединения и металлической оболочки, в котором ядро выполнено из борида или оксида Cr, Ti, Al или Zr, металлическая
BY 15973 C1 2012.06.30
оболочка выполнена из Ni или Co; а между ядром и металлической оболочкой расположена металлокерамическая оболочка, содержащая борид или оксид Cr, Al, Ti или Zr в количестве 50-70 мас. % и Ni или Co в количестве 30-50 мас. %, при этом соотношение ядра,
металлокерамической оболочки и металлической оболочки в мас. % составляет
(41-75):(17-44):(8-15).
В процессе плакирования формируется многослойная оболочка, состоящая из керамических и металлических компонентов, одновременно характеризующаяся многофазностью, так как условия плакирования крайне неравновесные. Увеличение количества фаз и
слоев приводит к росту протяженности межзеренных границ, что является причиной повышения микротвердости частиц.
Сочетание компонентов предлагаемого плакированного порошка обусловливает его
высокую микротвердость и повышенное качество за счет снижения пористости.
Изменение соотношения компонентов микрокомпозитов позволяет варьировать уровень микротвердости, при оптимальном соотношении слоев оболочки и ядра наблюдаются
максимальные значения микротвердости (2575÷2853 кг/мм2).
Соотношение компонентов металлокерамического слоя также влияет на качество и
микротвердость композиционных микрочастиц. Повышение доли никеля в этом слое позволяет обеспечить высокое качество микрочастиц за счет снижения пористости, что одновременно приводит к уменьшению микротвердости. Оптимальным составом металокерамического слоя является следующий (в мас. %): 60 - Al2O3, 40 - Ni.
Пределы содержания компонентов в составе предлагаемого порошка были определены экспериментально. Предлагаемое техническое решение иллюстрируется следующими
примерами.
Пример 1.
Берут 106 г порошка диборида хрома; 70 г порошка металлокерамической композиции, в которой 42 г Al2O3 и 28 г никеля; 24 г порошка никеля. Этот порошок подают под
срез сопла секционированного плазмотрона. Режим обработки:
мощность - 46 кВа,
расход плазмообразующего газа - 4 м3/ч.
Получают 200 г плакированного порошка, микротвердость частицы которого составляет 2575 кг/мм2, пористость - 4÷6 %, следующего состава: ядро борида хрома CrB2, металлокерамическая оболочка - (Al2O3-Ni), металлическая оболочка Ni при соотношении
ядра и слоев соответственно 53:35:12 и при соотношении композитов металлокерамического слоя (Al2O3 и Ni) 60:40 соответственно.
Выход плакированных частиц (степень металлизации) определяют методом магнитной сепарации.
Микротвердость составляющих частицу фаз измеряют на поперечных шлифах согласно ГОСТ 9450-76 на приборе ПМТ-3 вдавливанием четырехгранной алмазной пирамиды
при нагрузке 50 г.
Пример 2.
Берут 106 г порошка оксида алюминия; 70 г порошка металлокерамической композиции, в которой 40 г CrB2 и 28 г никеля; 24 г порошка никеля. Композицию обрабатывают в
плазменном потоке. Режим обработки:
мощность - 54 кВа,
расход плазмообразующего газа – 4 м3/ч.
Получают 200 г плакированного порошка с микротвердостью частиц 2336 кг/мм2 и
пористостью 4 % следующего состава: ядро - оксид алюминия (Al2O3), метеллокерамическая оболочка -(CrB2-Ni), металлическая оболочка Ni при соотношении ядра и слоев соответственно 53:35:12 и при соотношении компонентов металлокерамического слоя (CrB2 и
Ni) 60:40 соответственно.
2
BY 15973 C1 2012.06.30
Другие примеры конкретного исполнения с указанием состава частиц полученного
порошка и его свойств приведены в табл. 1 и 2, где также представлены данные по прототипу.
Таблица 1
Состав и микротвердость композиционных микрочастиц
Состав частицы, мас. %
Микротвердость
Металлокерамическая обоМеталлическая
(H50) кг/мм2
Ядро
лочка
оболочка
1. CrB2
Al2O3-Ni
Ni
75
17
8
2336
53
35
12
2575
41
44
15
2575
2. Al2O3
CrB2 - Ni
Ni
53
35
12
2336
3. CrB2
ZrO2 - Co
Co
50
38
12
2575÷2853
4. ZrO2
CrB2 - Co
Co
47
41
12
2575÷2853
5. По прототипу
CrB2 - 70
Ni-30
2100-2200
Таблица 2
Влияние состава металлокерамической оболочки на пористость микрокомпозитов
Al2O3, мас. %
Ni, мас. %
Пористость, %
50
50
4
60
40
4÷6
70
30
10
Как следует из приведенных в табл. 1 и 2 данных, предлагаемый состав плакированного порошка обеспечивает высокие микротвердость частиц (на 633-753 ед. выше прототипа) и качество за счет снижения пористости.
Источники информации:
1. А.с. СССР 1249958, МПК С 23С 32/00, 19/05, С 23С 14/06, 1986.
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
3
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
76 Кб
Теги
by15973, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа