Состав для диффузионной металлизации

(111 5017 Союз Советских Социалистических Республик) Приоритет явки Ъе осударственный комитет авета Министров СССР Опубликовано 30.01.7ата опубликовани писания 13.04.7(71) Заявитель ДИФФУЗИОН НОЙ МЕТАЛЛ ИЗАЦИ 54) СОСТАВ иной метал ющий сле 0,03 - 2 Остальное ем плакцрованиаве железа центов ухудемпературах, ия покрытия ратура.кости ц долсостав для торый отлин имеет слеид Изобретение относится к области химико термической обработки,Известен состав для диффузио лизациц никелевых сплавов, име дующий состав, вес. %:Хром 20 - 50 Алюминий 10 - 20Элемент, выбранный цз группы, содержащей иттрий идругие редтсоземельцые металлыЖелезоПокрытие получают путникелевых сплавов.Присутствие в известном состуказанное соотношение компоншают пластичность при низких т понижают температуру плавлени прочность при высоких темпеС целью повышения жаростойговечцости покрытий предложен диффузионной металлизации, ко чается от,известцого тем, что о дующий состав, вес. %:Хром 5 - 10Алюминий 85 - 94Иттрий ОстальноеВ состав шликера иттрий вводят в в никельиттриевой лигатуры, содержащей 20 иттрия. Иттрцй вводят для повышения жаростойкости покрытия, так как он задерживает распад моноалюмпнпда никеля, повышая темсамым стабильность диффузионного слоя.б Кроме того, цттрцй повышает стойкостьрома к окпсленпо. Он образует с хромомсложный окцсел типа шпцнелц тСгОз, а так мспьшает количество вакансий в слое цповышает стойкость хрома к цасьццецшо его10 азотом, способствуя тем самым повышениюпластцчцсстп диффузионного слоя. Основноеже влияние цттрця связано с его рафинцрующцм действием.Для получения ромалюмцннтпттрцевого15 покрытия цспользется шлцкерныйМеталлическая составляющая наполцителяшлцкера вклочает алюмцццевый порошок,ром и цнельцттрцевую лигатуру в количестве (по массе) 85 - 91% алюмцни, 8 - -10%20 хрома, 1 - 5% ццкельцттриевой лигатуры, содержащей 20% цттрця.Оптимальным составом шлцкера для сплавов типа ЖС 6 К является композиция, состоящая (по массе) из 90% алюминия, 7 -25 8% рома, 2 - 3% цикельцттрцевой лигатуры, содержащей 20% цттрця,Для предотвращения расслоения компонентов шлпкера в процессе его нанесения назащцщае.зые детали осуществляется цспре 30 рывное его псремешцванце путем подачи воз.1 зи 1 с 11 за Тип 1 пра 1 рив. и к Сапупова, 2 духа д кольцов,1 о тр,бу с Отверстиями днамс. роа 1 0,05 - 0,10 мм под давлением3 02":38 и, м-", ко оран находится на дне емкости со шликсрОм. Сушка шлике 1 рного покрытия выполняется при 50 - 70 С в течение 60 - 690:щн,Процесс насыщения ведется при 1080 -1200 С в вакууме с остаточным давлением неоолее 10 -мм рт. ст. Продолжительность выдсржки при температуре обжига Определяется необходимой толщиной диффузионногослоя и составляет 30 в 1 мин.ПОЛ 1 спис покрытий на деталях, напримерлопатках т 1 рбпн газотурбинных двигателейиз сплава 5 КС 6 К, осуществляется следующим 15оор адом.Прщ отадливают шликер, состоящий изжидкого раствора и металлической составЛ Я 1"О;ЦЕй.Раствор следу 1 ощего состава: 201(оллоксилин, г 10Лмилацетат, мл 300Днэтцлоксалат, мл 100перемешивают в барабане-смесителе до полного растворения коллоксилина. При этом 26вязкость полученного раствора, замереннаяна вис 1;озиметре В 3-1, должна быть 7 - 9 сек.Металлц 1 еская составляющая наполнителяшлпкера включает (по массе) 89% алюминия, 8,а хрома, 20 а 1(1 никельиттриевой лигатуры, содержащей 3 иттрия, Шликер составляется таким образом, что на каждыйграмм металлической составляющей паполццтеля приходится 1,5 мл приготовленногораствора. После перемешивания шликер 8; - ,фнльтруе 1011 через опто 0942 непосредственноперед папсссп 1 ем сго на обезжиренные детаНанесение шликера производится универсальным краскораспылителем марки УЗОА(диаметр сопла 1,8 мм). Воздух, подаваемыйца распылитель, тщательно очищается отвлаги и масла. Для предотвращения расслоения компонентов шликера в процессе его нанесения на защицаемые детали осуществляется нспрсрывное его перемешивание путемподачи воздуха в кольцевую трубку с отверстиями диаметром 0,05 - 0,10 мм под давлеи 1 см 102338 и/м, которая находится ца днесмкостц со шлцкером. оПосле нанесения шликера детали помещают в о шильный шкаф при 50 - 70 С.Оожцг осуществляется в вакууме при избыточном давлении не выше 10 - а мм рт, ст.,температуре 1200 С в течение 30 мип. 66Получение покрытия на деталях, напримерлопатках турбин газотурбинных двигателейиз сплава ВЖЛ 12 У. Металлическая составляю 1:1 ая иапо.пителя шликера дклюаРт (ПОмассе) 91 Я, алюминия, 7% хрома, 20% никельцттрцсдой лигатуры, содерж 11 щей 2% ит 1 Р 15. Т осле иапесе.1 ия 110 рытия на детали и сушк 11 в теч".1:1 е 60 мци произдОд.1 тся Оожиг цокрь:1 ця д дакуумс при избыточном давлении ие з 1 сцсс 10а 1 м рт. С 1, прц температуре 1080"С в течение 120 мин, Прц этом детали помещают в предварительно завакуумированиую и выведенную на заданный температур;1 ый режим печь во избе 5 кание Окисления и отслаивания шликера.После диффузионного обжига детали счища 1 отся металлической щеткой из стали Х 181191 (проволока термообработанная, 0,2 - 0,6 мм) на станке с числом оборотов не более 750 в 1 мип,После зачистки деталь имеет темную гладку 10 поверхность, соответствующую 6 - 7 класс чистоты.Микрорентгеноспектральным анализом установлено, что распределение хрома и алюминия в покрытии подобно распределению этих элементов в слое при хромоалитировании, При толщине покрытий 25 - 50 мкм, оптимальной с точки зрения сочетания жаростойкости и пластичности диффузионного слоя, нттрий имеется на всей глубине слоя, при этом максимум интенсивности линии иттрия в спектре смещается на поверхность образца. Иттрий повышает стабильность покрытия. Например, максиъ 1 альпое содержание ал 1 оминия на поверхности образцов из сплава ЖС 6 Е, через 50 час выдерзкки при 1200 С и 1,5 раза выше, чем у алитированных образцов, в то время как в исходном состоянии алитированные образцы содержат алюминий в количестве, более чем в 1,5 раза превыша;ощем максимальное содержание ал 1 омцния на поверхности х 1 ромалюм 1 П 1 ИЙиттриедого покрытия,По внешнему диду окиспая пленка, например после испытания на жаростойкость при температуре 1150 С в течение 50 часов, имеет светлокоричневый цвет, плотная, без следов отслаивания и разрушения. Она содержит первичный окпсел иттрия 120 з (светло-желтый, в чистом виде), Иттрий повышает стойкость хрома к окислению и образует с хромом СЛОжпыи Окисел типа шпинел 1. Совместно с хромом цттрий сп 11 жает максимальное содержание алюминия в покрытии до 19 - 22 Я и способствует позышсии;о пластцчност 1 л 1:ффуз 11 оп 1 П 1 го слоя. Формула 11 зобретеицяСостав для д 11 ффзцоииой металлизации никелевых сплавов, содержащий хром, а;помцпцй и цттрий, отличающийся тем, что, с целью повышения жаростойкости и долговечности покрытий, ои имеет следмю 1 ций состав, вес. с .Хром 5 - 10ЛЛ 10 МЦНЦ 11 85 - 94 Ит 1 П 11 й Остальное