Способ получения жаростойкого защитного покрытия на изделиях из жаропрочных никелевых сплавов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9)1) 8 51)5 С 10 ОПИСАНК ПАТЕНТУ ИЗОБРЕТЕН Бюл. %13о-воздушная акадогоаимов, А.П.Семенов ия им, Н,П.Цио-воздуш н ого, Н.В.Аб вилева в Г.В. и Зпи ; Металлург я акад раимов, н А.П. Ту я, 1973, с мия и ,П,Сем оплавкие ,288-289. Изобретение относится к металлургии, а именно к химико-термической обработке, и может быть использовано для получения жаростойких защитных покрытий на деталях, работающих в агрессивных средах при высоких температурах,Разработано жаростойкое эмульсионное покрытие, обеспечивающее повышенную сопротивляемость сульфидной коррозии в сочетании с высокой термостойкостью геометрически сложных деталей из жаропрочных сплавов без снижения прочностных характеристик конструкций.Способ включает нанесение на поверхность детали,суспензии на основе кислот, содержащей хром, никель, кобальт, цирконий, оксид титана, кремний и термическую обработку,Каждый компонент в порошкообразном состоянии растворяется в кислотах в равных ормировамя 2 ч. Нини ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЖАРОСТОЙКОГО ЗАЩИТНОГО ПОКРЫТИЯ НА ИЗДЕЛИЯХ ИЗ ЖАРОПРОЧНЫХ НИКЕЛЕВЫХСПЛАВОВ (57) Сущность изобретения состоит в том, что на поверхность изделия наносят суспенэию, которую готовят путем предварительного растворения порошкообразных ингредиентов в равных количествах по массе в следующих кислотах; хрома (10 - 23) - в соляной, никеля (10 - 15) и кобальта (20 - 30) - в азотной, циркония (3 - 5), кремния (1 - 3) и оксида титана (3 - 5) - в смеси азотной и соляной кислот, взятых в соотношении 1:3, с последующим их перемешиванием, а затем проводят нагрев и выдержку при 700 - Я 750 С в течение 2,0 - 2,5 ч. количествах по массе: хром (10 - 25) - в соляной; никель (10 - 15) и кобальт (20 - 30) - в азотной; цирконий (3-5), кремний (1-3) и оксид титана (3 - 5) - в смеси азотной и соляной кислот, взятых в соотношении 1;3 (так называемой "царской водке"), При объединении этих растворов образуется состав, используемый для получения покрытия.На поверхность детали окунанием или проливкой (в случае необходимости защиты внутренних развитых поверхностей) наносится пленка раствора. Затемдеталь просушивается на воздухе, помещается в термическую печь при 100 С, нагревается с печью до 700 - 750 С и выдерживается при этой температуре в течение 2-7 ч. Покрытие имеет темно-серый цвет и толщину порядка 20 мкм.Минимальная температура фя защитной пленки 700 С, вре1808022 Сопротивление сульфидной коррозии оценивали в среде, содержащей, мас,: 3 йаС 1; 40 йа 2304; 5 Ге 20 з: 10 СаО; 3,5 М 90;3,5 А 120 з; 35 3102, при температурах цикла: минимальная 100 и максимальная 980 С с продолжительностью 120 с. Через 1200 циклов испытаний покрытие сохранило свою целостность без отслаивания и сколов защитного слоя,Составитель Н,АбраимовТехред М,Моргентал Корректор М,СамборскаяРедактор Заказ 1395 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская нэб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород. ул.Гагарина. 101 же этих параметров идет недостаточный процесс ее отвердевания, При 750 С в течение 2,5 и более часов происходит процесс формирования защитной пленки, которая обладает повышенной сопротивляемостью сульфидной коррозии, высокой пластичностью, термостойкостью в условиях работы в газовой среде, содержащей сернистые соединения. Способ дает возможность защищать детали различных сечений, размеров, форм.Покрытие представляет собой тонкую однородную пленку на поверхности детали. При формировании пленки не используется основной сплав и не уменьшается несущее сечение детали,Покрытие имеет структуру твердого раствора кобальта и хрома на основе никеля й(Со, Сг), включает оксиды Сг 20 з и Ег 02, Наблюдаются включения фазы, обогащенной кремнием. Концентрация элементов в слое следующая, мас, : й основа, 13 Сг;10 Со, 5 Я; 2 Т 1; 1,5 Уг.Покрытие сохранило защитные свойства после окисления нэ воздухе при 900, 950, 1000, 1050, 1100 С до 300 ч, Концентрация элементов в поверхностном слое, мас. : й основа; 10 Сг; 9 Со; 3 31; 1,5 Т 3; 1,0 Ег. Пластичность покрытия оценивали путем испытания наизгиб балочек с покрытием сечением Зх 4 мм, длиной 45 мм наоптикомеханической установке с изменением5 углов поворота сечения в области упругих деформаций. Оценка пластичности производилась по значению угла, при котором впокрытии появлялась первая трещина, Деформация нэ изгиб растрескивания состав 10 ляет около 1,0 .Покрытие снижает шероховатость поверхности образца на величину ЛВ= 0,1 -- 0,3,Формула, изобретенияСпособ получения жаростойкого защитного покрытия на изделиях из жаропрочныхникелевых сплавов, включающий приготовление и нанесение на поверхность изделиясуспенэии, содержащей порошок кремния,20 хрома и циркония и последующий нагрев свыдержкой при 700-750 С в течение 2 - 2,5 ч,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения сопротивления сульфидной коррозии и термостойкости покрытия, а также25 технологичности способа за счет об-:.работки геометрически сложных изделий, суспензию готовят на основе кислоти онэ дополнительно содержит никель, кобальт и оксид титана, причем ее приготовЗО ление ведут путем предварительногорастворения порош кообразных ингредиентов в равных количествах по массе в следующих кислотах, хрома (10 - 25) - в соляной,никеля (10 - 15) и кобальта (20 - 30) - в азот 35 ной, циркония (3-5), кремния (1-3) и оксидатитана (3-5) - в смеси азотной и солянойкислот, взятых в соотношении 1:3 с последующим их смешением,