14. 6. Свойства газотермических покрытий

В зависимости от назначения покрытий они должны иметь комплекс физико-механических характеристик, отвечающих условиям эксплуатации. Все покрытия (износостойкие, коррозионно-стойкие, теплозащитные и др.) должны иметь высокую прочность сцепления с подложкой и не отслаиваться в процессе службы.

Прочность сцепления покрытия с подложкой. По сравнению со сварными соединениями прочность на отрыв напыленных слоев Низка и составляет 5... 80 МПа. Детонационная и плазменная металлизация позволяет получить большее сцепление покрытия с Подложкой. Толщина покрытия обычно не превышает 1 мм, так Как с увеличением толщины возникают большие внутренние напряжения, которые приводят к отслаиванию покрытия.

Твердость. Материал покрытия, как правило, имеет более высокую твердость, что объясняется закалкой частиц, их наклепом при ударе о поверхность и наличием в слое окисных пленок.

Плотность и пористость. Обычная плотность составляет 80... 97 %. Покрытия из Аl₂0₃ и ZrO₂ имеют пористость 10... 15%. Покрытия из самофлюсующихся сплавов на основе никеля могут иметь пористость менее 2 %.

Износостойкость. Износостойкость покрытий не имеет взаимосвязи с твердостью. В условиях сухого трения плазменные покрытия не работают, так как износ покрытий в 2... 3 раза превышает износ обычных материалов.

В условиях же жидкостного и граничного трения покрытия имеют высокую взаимосвязь и низкий коэффициент трения. При этом смазка легко распространяется по поверхности покрытия, прочно на ней удерживается и заполняет поры. Таким образом, наблюдается эффект самосмазывания покрытия. При недостаточной подаче смазки или при ее временном прекращении заедание наступает значительно позже по сравнению с неметаллизированной поверхностью. Масса поглощаемого смазочного масла составляет 1... 1, 25 % от массы нанесенного покрытия или 8... 10% от объема.

В процессе работы образуется дисульфид молибдена MoS₂, работающий как твердая смазка.

В условиях абразивного износа высокую стойкость имеют покрытия из самофлюсующихся сплавов на основе никеля и А1₂ О₃.

В частности, износостойкость покрытий из самофлюсующихся сплавов на основе никеля (СНГН) в 3, 5... 4, 6 раз выше износостойкости закаленной стали 45. Хорошие антифрикционные свойства для подшипников скольжения имеют покрытия из оловяно-свинцово-медных псевдосплавов.

Коррозионная стойкость. Для получения защитных покрытий обычно используют алюминий, цинк, медь, хромоникелевые сплавы, и др. Вследствие пористости покрытий их толщина не должна быть меньше 0, 2 мм для цинка; 0, 23 мм — для алюминия; 0, 18 мм — для меди; 0, 6... 1, 0 мм — для нержавеющей стали.