
- •Міністерство освіти і науки України Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут"
- •Рекомендовано Міністерством освіти і науки України для студентів вищих навчальних закладів
- •Теоретичні відомості 84
- •Композиційні електролітичні покриття 196
- •1. Покриття. Поняття та визначення
- •1.1. Газотермічні покриття
- •1.2. Вакуумно-конденсаційні покриття
- •1.3. Газофазні покриття
- •1.4. Композиційні електролітичні покриття
- •2. Матеріали для нанесення покриття
- •2.1. Дроти
- •Поширені типи цільнотягнутого дроту, що рекомендуються для використання при нанесенні покриття
- •2.2. Порошки
- •2.3. Пруткові матеріали та гнучкі шнури
- •2.4. Матеріали для аморфного покриття
- •Матеріали серії амотек для газотермічного напилення аморфного покриття
- •3. Технологічні процеси підготовки поверхонь
- •4. Газотермічні процеси нанесення покриття
- •4.1. Теоретичні відомості
- •4.2. Газополуменеве напилення
- •4.3. Детонаційне напилення
- •4.4. Електродугове напилення
- •Характерні показники якості покриття при електродуговому напиленні (за даними фірми Sulzer Мetсо)
- •4.5. Плазмове напилення
- •4.6. Газодинамічне напилення покриття
- •5. Вакуумно-конденсаційні процеси нанесення покриттів
- •5.1. Теоретичні відомості
- •5.2. Вакуумно-конденсаційне напилення термічним випаровуванням
- •5.3. Іонно-плазмове вакуумно-конденсаційне напилення покриття термічною сублімацією матеріалу
- •5.4. Вакуумно-конденсаційне нанесення покриття іонним розпиленням
- •6. Технологічне устаткування для нанесення покриття
- •6.1. Обладнання для газотермічних процесів нанесення покриття
- •6.1.1. Класифікація обладнання
- •6.1.2. Обладнання для газополуменевого напилення
- •Технічні характеристики газополуменевих установок для напилення
- •6.1.3. Обладнання для детонаційного напилення
- •6.1.4. Обладнання для електродугового напилення
- •6.1.5. Обладнання для плазмового напилення
- •Технічні характеристики установок для плазмового напилення
- •6.1.6. Обладнання для нанесення покриття у динамічному вакуумі
- •6.1.7. Обладнання для газодинамічного нанесення покриття
- •6.2. Обладнання для вакуумно-конденсаційних процесів нанесення покриття
- •6.2.1. Класифікація обладнання та комплектація установок
- •6.2.2. Установки для вакуумно-конденсаційного нанесення покриття
- •7. Хімічне осадження з газової (парової) фази
- •8. Композиційні електролітичні покриття
- •Список рекомендованої літератури
2.3. Пруткові матеріали та гнучкі шнури
Для забезпечення стабільної і рівномірної подачі при нанесенні поля з карбідів і оксидів використовують пруткові матеріали, які виготовляються способами безперервного литва, порошкової металургії або
вакумного литва.
Промисловістю випускаються прутки діаметром від 3 до 6,5 мм довжиною 305-610 мм. Прутки формуються зі змелених оксидів та зв’язуючих речовин, а потім спікаються. Такі прутки мають назву "Rokide" і випускаються для газополуменевого напилення оксиду алюмінію (98,55% АЮ- Rokide А) для жаростійкого, електроізоляційного покриття; силікату цирконію-циркону (64,12% ZrO та 33,22% SiO- Rokide ZS) для зносостійких, жаростійких, діелектричних, корозійностійких покриттів; діоксиду цирконію (94,57% ZrO- Rokide Z) для тепло- і жаростійкого покриття, ерозійностійкого покриття, теплових бар'єрів; оксиду хрому (82,94% CrO- Rokide С) для зносостійкого покриття при температурах до 540 С, захист від ерозійного спрацьовування та електроізоляційні покриття; магнезіальної шпінелі (66,8% АЮ та 29,5% MgO - Rokide МА) для тепло- та жаростійкого покриття та захисту від ерозії при температурі більше 850 °С.
Не зважаючи на добру якість покриття при розпиленні прутків, такі дефекти як нестабільність діаметру та збігання прутків при їх виготовленні, значне спрацьовування роликів, що подають матеріал, крихкість матеріалу, а також обмежена довжина, яка сприяє при напиленні значних ділянок покриття локальним порушенням якості покриття, привели до необхідності створення гнучкого шнура.
Гнучкий шнур виготовляється шляхом перемішування порошку з мінімально необхідною кількістю органічних зв'язуючих речовин і покриття отриманого шнуру тонкою оболонкою з органічної плівки. Ця плівка забезпечує достатню гнучкість та механічну міцність шнура. Вона згоряє у полум'ї і не залишає на поверхні виробу продуктів розкладання. Завдяки пластичній оболонці немає контакту деталей механізму подачі шнура з абразивним матеріалом і, таким чином, зменшується його спрацьовування.
Гнучкі шнури випускаються діаметром 1,5...6,35 мм довжиною біля 15 метрів і намотані на бобину. Це дозволяє отримати високий коефіцієнт використання матеріалу і повну автоматизацію процесу напилення.
Випускаються гнучкі шнури з використанням кобальтового сплаву ПГ10К-01 для зносостійкого покриття при високих температурах у агресивному середовищі; з самофлюсуючим нікелевим сплавом ПГ12Н-01 для покриття з низьким коефіцієнтом тертя і добрим опором ударним навантаженням; з термореагуючою нікель-алюмінієвою композицією ПТНА-01, як прошарок для запобігання відшаровування напилених основних шарів з необхідними функціональними властивостями; та багато інших марок шнурів для оксидно-керамічного та інших видів покриття.
Деякі типи гнучких шнурів наведені у таблиці 2.4.
Поширені типи гнучких шнурів для напилення покриття
Назва шнурових матеріалів |
Основний компонент шнура |
Твердість HB |
Грануляція порошку |
Температури плавлення, °С |
Алюміній |
99,7% Аі2О3 |
1195 |
|
2050 |
Корунд голубий |
96,5% АІ20з 3,0%ТЮг |
1019 |
40-90 |
1950 |
Ниалід |
95,0% Ni 5,0% AI |
для підшару |
40-100 |
- |
Оксид хрому |
99,8% Сг2Оз |
1770 |
30-90 |
2435 |
H88X9C3P2
|
40% Н88Х9СЗР2 |
HRC 35-40 |
100 |
1100 |