высокотемпературное защитное покрытие
Классы МПК: | C04B41/70 для получения по меньшей мере двух накладывающихся покрытий, имеющих разные составы |
Автор(ы): | Азамат Анатолий Федорович[UA], Горский Сергей Александрович[UA], Ковалевская Ольга Николаевна[UA], Косоногов Александр Егорович[UA], Рыжов Виктор Григорьевич[UA], Федючук Александр Константинович[UA] |
Патентообладатель(и): | Производственное объединение "Южный машиностроительный завод" (UA), Украинский научно-исследовательский институт технологии машиностроения (UA) |
Приоритеты: |
подача заявки:
1990-07-09 публикация патента:
27.09.1997 |
Использование: для защиты крупногабаритной тонкостенной оснастки от газовой коррозии. Сущность изобретения. Покрытие содержит подслой нихрома пористостью не более 5%, толщиной 50 - 100 мкм и шероховатостью Rz40 - Rz100. На подслое выполнено двуслойное покрытие, нижний слой которого включает, мас.%: SiO2 42,0 - 46,0; B2O3 2,0 - 4,0; BaO 15,0 - 17,0; CaO 7,8 - 8,0; MgO 1,5 - 2,5; Al2O3 8,5 - 10,5; Na2O 0,5 - 1,0; F2 1,0 - 2,0; Cr2O3 9,0 - 10,0; MoO3 1,5 - 2,25; Co2O3 1,5 - 2,0; MnO2 1,5 - 2,0. Верхний покровный слой включает, мас.%: SiO2 31,5 - 35,5; B2O3 4,0 - 6,0; BaO 30,5 - 31,5; CaO 2,0 - 3,0; Al2O3 1,5 - 2,5; TiO2 1,0 - 2,0; Cr2O3 22,0 - 23,5; MoO3 0,75 - 1,0; Co2O3 0,5 - 0,75; MnO2 0,5 - 0,75. Характеристика: контейнеры с покрытием выдержали 57 термоциклов при пайке при температуре 1250oC.
Формула изобретения
Высокотемпературное защитное покрытие, выполненное двуслойным, нижний слой имеет следующий состав, мас. SiO2 42 46B2O3 2 4
BaO 15 17
CaO 7 8
MgO 1,5 2,5
Al2O3 8,5 10,5
Na2O 0,5 1,0
F2 1-2
Cr2O3 9 10
MoO3 1,5 2,25
Co2O3 1,5 2,0
MnO2 1,5 2,0
а верхний покровный слой имеет следующий состав, мас. SiO2 31,5 35,5
B2O3 4 6
BaO 30,5 31,5
CaO 2 3
Al2O3 1,5 2,5
TiO2 1 2
Cr2O3 22,0 23,5
MoO3 0,75 1,0
Co2O3 0,5 0,75
MnO2 0,5 0,75
отличающееся тем, что оно дополнительно содержит подслой нихрома пористостью не более 5% толщиной 50 100 мкм и шероховатостью Rz 40 - Rz 100.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к высокотемпературным защитным покрытиям и может быть использовано для защиты технологической оснастки из нержавеющей стали от газовой коррозии. В основу изобретения поставлена задача усовершенствования высокотемпературного защитного покрытия, в котором при многократных циклических нагревах в агрессивной газовой среде обеспечивается снижение разницы коэффициентов термического расширения между подложкой и покрытием, предотвращается окисление подложки в начальный момент формирования покрытия и повышается прочность сцепления покрытия с подложкой, за счет чего повышается термостойкость высокотемпературного защитного покрытия. Согласно изобретению поставленная задача достигается тем, что высокотемпературное защитное покрытие, выполнено двуслойным, нижний слой которого имеет следующий состав, мас. SiO2 42,0 46,0B2O3 2,0 4,0
BaO 15,0 17,0
CaO 7,0 8,0
MgO 1,5 2,4
Al2O3 8,5 10,5
Na2O 0,5 1,0
F2 1,0 2,0
Cr2O3 9,0 10,0
MoO3 1,5 2,25
Co2O3 1,5 2,0
MnO2 1,5 2,0
а верхний покровный слой имеет следующий состав, мас. SiO2 31,5 35,5
B2O3 4,0 6,0
BaO 30,5 31,5
CaO 2,0 3,0
Al2O3 1,5 2,5
TiO2 1,0 2,0
Cr2O3 22,0 23,5
MoO3 0,75 1,0
Co2O3 0,5 0,75
MnO2 0,5 0,75
дополнительно содержит подслой нихрома пористостью не более 5% толщиной 50 100 мкм и шероховатостью Rz40 Rz100. Нихром Х20Н80 имеет коэффициент термического расширения 17,6

Расход плазмообразующего газа (аргона) л/мин 40 45
Ток, A 320 350
Напряжение, В 35 45
Расстояние до напыляемой поверхности, мм 60 80
Минимальная пористость подслоя достигалась применением проволоки малого диаметра, технологическими режимами напыления и конструкцией плазмотрона. Подслой нихрома опесочивали карбидом кремния марки 54С по ОСТ 2МТ-72-8-78 зернистостью 80-125 мкм по ГОСТ 3647-80, после чего шероховатость подслоя составляла Rz40 Rz100. Оптимальный диапазон шероховатости определяли экспериментально путем замера прочности сцепления покрытия с подложкой, который производили на бобышках из нержавеющей стали методом склеивания двух бобышек с покрытием и испытанием на разрывной машине ЦД-4. При шероховатости подслоя менее Rz40 и более Rz100 наблюдалось снижение прочности сцепления покрытия с подслоем. Контроль шероховатости осуществляли по ГОСТ 2789-73. Затем на подслой нихрома наносили двухслойное защитной покрытие: нижний слой имел следующий состав, мас. SiO2 42,0 46,0
B2O3 2,0 4,0
BaO 15,0 17,0
CaO 7,0 8,0
MgO 1,5 2,5
Al2O3 8,5 10,5
Na2O 0,5 1,0
F2 1,0 2,0
Cr2O3 9,0 10,0
MoO3 1,5 2,25
Co2O3 1,5 2,0
MnO2 1,5 2,0
а верхний покровный слой имел следующий состав мас. SiO2 31,5 35,5
B2O3 4,0 6,0
BaO 30,5 31,5
CaO 2,0 3,0
Al2O3 1,5 2,5
TiO2 1,0 2,0
Cr2O3 22,0 23,5
MoO3 0,75 1,0
Co2O3 0,5 0,75
MnO2 0,5 0,75
Покрытие наносили из шликера методом распыления согласно ОСТ 1-90221-77 "Покрытия защитно-технологические высокотемпературные". В контейнерах из нержавеющей стали с защитным покрытием, выполненным по предлагаемому изобретению, многократно производили пайку при температуре 1250oC, при этом контейнеры выдержали 57 циклов. Внедрение изобретения позволит повысить термостойкость высокотемпературного защитного покрытия в агрессивной газовой среде.
Класс C04B41/70 для получения по меньшей мере двух накладывающихся покрытий, имеющих разные составы