Все о металле, его обработке и переработке
Партнеры
  • .

СПРАВОЧНИК СУПЕРСПЛАВОВ — Часть 142

Плазменные покрытия имеют слож­ную арочную структуру. Пористость покрытий колеблется в пределах 2— 15 % . Плазменными методами можно наносить покрытия практически из всех материалов. Плакированные порошки позволяют включать в состав покрытий даже недостаточно стабильные при иагреве материалы (например, MoS2).

Высокая температура и энергия плазмы позволяют с успехом использо­вать плазменный метод для нанесения покрытий из всех тугоплавких мате­риалов (за исключением сублимирую­щихся и интенсивно разлагающихся при температуре нанесения), отличаю­щихся высокой энергией связи в крис­таллической решетке и вследствие этого высокой твердостью. Наносимые покрытия отличаются высокой износо­стойкостью (табл. 22).

При детонационном способе наиесе — иия покрытий [5, 55, 76, 90] в канал открытого с одного конца ствола через смеситель подается порция газовой смеси, способной детонировать при зажигании, и порция порошка наноси­мого материала. С помощью запального устройства инициируется взрыв газо­вой смеси. Напыляемый материал на­гревается, ускоряется и выбрасывается иа поверхность детали. В результате взрыва смеси горючего газа (обычно ацетилена) и кислорода введенные в газ частицы напыляемого материала разогреваются (не выше 2850 0C) й разгоняются до очень высоких ско­ростей (примерно до 1000 м/с). Пр|| ударе частиц, обладающих высокой! кинетической энергией, о твердую верхность освобождается большое коЛЙ,|

Теплоты и их температура может

Постигать 4000 °С.

Плазменный способ обеспечивает на­ев частиц до более высоких темпера — fP чем детонационный. Ограничения о температуре при детонационном "пособе нанесения покрытий компенси — с ются более высокой кинетической анергией частиц, что позволяет нано­сить и тугоплавкие материалы. Благо­даря высоким скоростям напыляемых частиц детонационные покрытия по сравнению с плазменными и тем более обычным» газопламенными имеют более высокие плотность (98—99 %) и проч­ность сцепления с основой. Существен­ным преимуществом детонационного метода по сравнению с газопламенным и плазменным является его дискрет­ность, а вследствие этого и меньшая теплсшапряженность. Нагрев обраба­тываемой детали в процессе напыления может не превышать 200 0C.

Освоено нанесение детонационным методом покрытий самого разнообраз­ного состава: твердосплавных с ис­пользованием различных карбидов (вольфрама, хрома) и связок (Со, Ni, Ni+Сг); оксидных (из оксидов алюми­ния, титана и хрома), металлических. Это позволяет многократно повышать износостойкость деталей машин и ин­струмента.

Детонационные покрытия за рубе­жом нашли широкое применение, осо­бенно в авиации. Фирмой Юнион Kap — байд, являющейся монополистом в капиталистических странах по нанесе­нию покрытий детонационным методом, разработаны покрытия, состав и свой­ства которых приведены в табл. 23.

Нанесение детонационных покрытий позволяет многократно увеличивать износостойкость деталей машин (табл. 24).

Вод

Лазерные методы модифицирова — »ия и легирования поверхностных cjloeR. Значительные возможности повышения износостойкости поверх­ностей появились с разработкой про­мышленных лазеров [16, 23, 38, 104). благодаря высокой плотности энергии ® лУче лазера (до 10s Вт/см2) возможен ыстрый нагрев тонкого поверхност­но слоя металла, вплоть до его рас­селения. Последующий быстрый от-

Теплоты в объем металла приводит

К закалке поверхностного слоя с при­данием ему высокой твердости и износо-. стойкости. (Процессы, происходящие в поверхностном слое, а следовательно, и его свойства определяются мощно­стью и длительностью действия лазер­ного луча.) Можно также осуществлять легирование поверхностного слоя [38] предварительным нанесением каким — либо способом слоя легирующего ком­понента на поверхность с последующим расплавлением лучом лазера, а также наносить покрытия введением порошка напыляемого материала в луч лазера.

Накоплен достаточно большой опыт лазерного упрочнения деталей из ста­лей н чугунов. В табл. 25 и 26 приведе­ны сведения о повышении износостой­кости сталей в результате лазерной закалки (в сопоставлении с другими методами упрочнения).

Электроискровые покрытия. Метод электроискрового легирования основан на переносе материала электрода (преи­мущественно материала анода) при импульсном искровом разряде в газо­вой среде на обрабатываемую поверх­ность [100]. Для нанесения электро­искровых покрытий применяют вибри­рующие электроды. В Болгарии был разработан способ упрочнения вра­щающимся электродом. В СССР для нанесения покрытий применяют руч­ные и механизированные установки (типа ЭФИ и др.).

При нанесении металлических покры­тий в материале основы сохраняется исходный фазовый сослав. При леги­ровании соединениями (металлопо — добными) происходит, как правило, химическое взаимодействие с материа­лом основы с образованием химических соединений элементов, входящих в наносимый материал, с элементами основы. Нанесение электроискровых покрытий существенно повышает изно­состойкость и антифрикционность по­верхностей. В табл. 27 и 28 приведены значения относительной износостой­кости электроискровых покрытий [100], установленные при испытаниях по методике М. М. Хрушова и М. А. Ба­бичева [91 ] (изнашивание по электро­корундовой шкурке).