Плакированный порошок для газотермических покрытий

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ ПЛАКИРОВАННЫЙ ПОРОШОК ДЛЯ ГАЗОТЕРМИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ(71) Заявитель Республиканское инновационное унитарное предприятие Научно-технологический парк БНТУ Политехник(72) Авторы Руденская Наталия Александровна Нисс Владимир Семенович Руденская Мария Владимировна(73) Патентообладатель Республиканское инновационное унитарное предприятие Научно-технологический парк БНТУ Политехник(56)1249958 1, 1995.1666571 1, 1991.11196 1, 2008.7993 1, 2006.2191216 2, 2002.1472173 , 2004.4447501, 1984. РУДЕНСКАЯ Н.А. Разработка нового класса композиционных порошков и многофункциональных газотермических покрытий на основе соединений(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 , ,или , металлическая оболочка выполнена изили , а между ядром и металлической оболочкой расположена металлокерамическая оболочка, содержащая борид или оксид , ,илив количестве 50-70 мас.иилив 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 , ,или , металлическая 15973 1 2012.06.30 оболочка выполнена изилиа между ядром и металлической оболочкой расположена металлокерамическая оболочка, содержащая борид или оксид , ,илив количестве 50-70 мас.иилив 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 (25752853 кг/мм 2). 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 - 23, 40 - . 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 23 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 м 3/ч. Получают 200 г плакированного порошка, микротвердость частицы которого составляет 2575 кг/мм 2, пористость - 46 , следующего состава ядро борида хрома 2, металлокерамическая оболочка - (23-), металлическая оболочкапри соотношении ядра и слоев соответственно 533512 и при соотношении композитов металлокерамического слоя (23 и ) 6040 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 2 и 28 г никеля 24 г порошка никеля. Композицию обрабатывают в плазменном потоке. Режим обработки мощность - 54 кВа,расход плазмообразующего газа 4 м 3/ч. Получают 200 г плакированного порошка с микротвердостью частиц 2336 кг/мм 2 и пористостью 4 следующего состава ядро - оксид алюминия (23), метеллокерамическая оболочка -(2-), металлическая оболочкапри соотношении ядра и слоев соответственно 533512 и при соотношении компонентов металлокерамического слоя (2 и 15973 1 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(50) кг/мм 2 Ядро лочка оболочка 1. 2 23 75 17 8 2336 53 35 12 2575 41 44 15 2575 2. 23 2 -30 2100-2200 Таблица 2 Влияние состава металлокерамической оболочки на пористость микрокомпозитов 23, мас., мас.Пористость,50 50 4 60 40 46 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 23 С 32/00, 19/05, С 23 С 14/06, 1986. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3