×
17.04.2019
219.017.1652

ПОРОШКОВАЯ ШИХТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАЛЛОКЕРАМИЧЕСКОГО ПОКРЫТИЯ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к созданию средств защиты сплавов на никелевой основе от воздействия агрессивных сред, в частности к металлокерамическим покрытиям, используемым для защиты конструкций энергетических установок. Порошковая шихта для получения металлокерамического покрытия содержит следующие компоненты, мас.%: оксид бария 12 - 14; оксид бора 6,0 - 6,6; оксид алюминия 8,0 - 8,8; оксид церия 20,0 - 22,0; оксид циркония 2,5 - 3,0; никель - остальное. Технический результат изобретения - обеспечение работоспособности и надежности деталей из никелевых сплавов при циклическом воздействии высокоскоростного потока окислительного генераторного газа, содержащего твердый частицы, при температурах до 750C. 2 табл.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области создания средств защиты сплавов на никелевой основе с никелевым покрытием от воздействия агрессивных сред, в частности к созданию металлокерамических покрытий, работоспособных в высокоскоростном потоке газа - окислителя, содержащего твердые частицы - инициаторы возгорания.

Известно использование для защиты от возгорания стеклоэмалевых, стеклокерамических покрытий, получаемых по шликернообжиговой технологии на конструкциях энергетических установок (С. С. Солнцев "Защитные технологические покрытия и тугоплавкие эмали", М., Машиностроение, 1984, стр. 197 - 210).

Однако эти покрытия при температуре около 650oC разрушаются в потоке окислительного газа, содержащего твердые частицы АМг-6, из-за хрупкости и малой эрозионной стойкости.

В авт. свид. СССР N 462808, кл. C 03 C 8/16, описано стеклометаллическое покрытие. Порошковая шихта для получения этого покрытия на стали и чугуне содержит в своем составе следующие компоненты, мас. ч.:
Эмалевая фритта - 100
Порошок никеля - 50 - 150
Оксид хрома - 0,1 - 1,2
Бетонит - 2,0 - 6,0
Поташ - 0,1 - 0,5
Состав фритты, мас.%:
Оксид кремния - 8,74
Оксид бора - 15,14
Оксид бария - 11,15
Оксид свинца - 64,97
Порошковая шихта указанного состава, нанесенная в качестве покрытия на изделия из никелевого сплава с никелевым покрытием, термостойка лишь до 300 - 350oC в условиях высокоскоростного теплового потока газа - окислителя в присутствии твердых частиц.

Задача изобретения - создание порошковой шихты, предназначенной для получения металлокерамического покрытия на конструкциях из никелевых сплавов с никелевым покрытием, работоспособных при температуре до 750oC в потоке газа - окислителя, содержащего твердые частицы - инициаторы возгорания.

Задача решена за счет того, что шихта содержит помимо никелевого порошка, оксидов бария и бора также оксиды алюминия, циркония и церия при следующим соотношении компонентов, мас.%:
Оксид бария - 12 - 14
Оксид бора - 6,0 - 6,6
Оксид алюминия - 8,0 - 8,8
Оксид церия - 20 - 22
Оксид циркония - 2,5 - 3,0
Никель - Остальное
Технический результат - покрытие из предложенной порошковой шихты, нанесенное на конструкции из никелевых сплавов с никелевым покрытием, защищает их от возгорания в потоке газа - окислителя при температуре 700 - 750oC в присутствии твердых частиц.

Для получения предложенной шихты были взяты мелкодисперсные порошки никеля, оксидов церия, циркония, алюминия, бария и бора в соотношении, указанном выше.

Из приготовленной шихты приготавливают водный шликер, далее наносят его методом окунания, распыления или залива на конструкции из сплава на никелевой основе с никелевым покрытием в зависимости от сложности их конфигурации. Шликерные слои сушат при температуре до 90oC. Конструкции с полученным покрытием обжигают в печи в среде защитного газа при температуре 1000 - 1100oC.

Пример конкретного использования.

Для работы в качестве образцов были взяты пластинки 20 х 30 х 1 мм и образцы-лопатки длиной 70 мм, шириной 12 мм, толщиной 3 мм из сплава ЭП-202 со слоем никеля гальванического толщиной 50 - 100 мкм.

Согласно рецептуре приготовили шликер и методом окунания нанесли на образцы. Сушили образцы при температуре до 90oC. Обжигали образцы с покрытием в контейнере, заполненном аргоном, при температурах 1000, 1050, 1100oC.

Оценивали прочность сцепления покрытия с подложкой, термическую устойчивость и стойкость к возгоранию образцов-лопаток с покрытием. О прочности сцепления судили по характеру скола покрытия от удара 0,5 кгсМ на копре по ГОСТ 4765-73. Термически устойчивым считали покрытие, выдерживающее без разрушения 10 термоциклов: 750 ± 20oC (вода).

Стойкость к возгоранию определяли по методике на специальной установке в потоке газообразного кислорода при температуре до 750oC при подаче частиц сплава АМг6.

Составы рецептур заявляемой порошковой шихты с минимальными, максимальными и средними значениями содержания исходных компонентов и состав известной шихты приведены в таблице 1.

Уменьшение в предложенной порошковой шихте для получения металлокерамического покрытия содержания никеля ниже минимальных значений приводит к охрупчиванию покрытия, уменьшение оксида бора повышает температуру обжига, уменьшение содержания оксидов бария, алюминия, церия, циркония увеличивает количество стеклофазы, снижает температуру обжига и приводит к охрупчиванию и потере прочности сцепления.

Увеличение содержания компонентов, кроме оксида бора, выше максимальных значений приводит к повышению температуры обжига, снижению механической прочности. Увеличение количества оксида бора приводит к увеличению стеклофазы, снижению температуры обжига и прочности сцепления.

Режимы обжига и свойства покрытий приведены в таблице 2.

Анализ представленных в таблице 2 данных свидетельствует о том, что полученное из шихты покрытие имеет высокую прочность сцепления, не скалываясь от удара 0,5 кгсМ, обладает высокой термической устойчивостью.

Образцы с этим покрытием выдерживают без возгорания воздействие частиц сплава АМг6, вдуваемых в поток окислительного газа до 10 раз.

Известное покрытие разрушается от удара с образованием скола - пробоя и не работоспособно при температуре 750oC, будучи в перегретом состоянии низковязким, легко сдуваемым потоком газа.

Использование предложенной порошковой шихты на конструкциях энергетических установок из никелевых сплавов с никелевым слоем обеспечит их работоспособность и надежность при циклическом воздействии высокоскоростного потока окислительного генераторного газа, содержащего частицы сплава АМг6, при температурах 750oC.

Порошковаяшихтадляполученияметаллокерамическогопокрытиянаповерхностиметаллическихконструкций,содержащаяникель,оксидыбарияибора,отличающаясятем,чтоонадополнительносодержитоксидыцерия,цирконияиалюминияприследующемсоотношениикомпонентов,мас.%:Оксидбария-12-14Оксидбора-6,0-6,6Оксидалюминия-8,0-8,8Оксидцерия-20,0-22,0Оксидциркония-2,5-3,0Никель-Остальноеп
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-2 из 2.
10.04.2019
№219.017.0a69

Жаропрочный свариваемый сплав на никелевой основе

Изобретение относится к металлургии, в частности к жаропрочным сплавам на никелевой основе, предназначенным для изготовления сварных конструкций, работоспособных в интервале температур от -253 - 800C в литом и деформированном состоянии. Жаропрочный свариваемый сплав на никелевой основе содержит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02169783
Дата охранного документа: 27.06.2001
20.04.2019
№219.017.35f9

Способ сварки коротких стыковых соединений

Изобретение может быть использовано при сварке металлов высокой теплопроводности в защитной газовой атмосфере. По торцам деталей напротив их стыка устанавливают технологические входную и выходную пластины с углублениями. Конфигурация углублений повторяет конфигурацию торца стыка. На...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02156679
Дата охранного документа: 27.09.2000
Показаны записи 1-10 из 25.
01.03.2019
№219.016.d16b

Композиция для получения металлокерамического покрытия

Изобретение относится к средствам защиты деталей из сплавов на никелевой основе. Композиция для получения металлокерамического покрытия содержит никель, оксид бария, оксид бора, оксид алюминия, оксид церия и оксид циркония при следующем соотношении компонентов, мас.%: никель 36 - 58; оксид...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02159386
Дата охранного документа: 20.11.2000
01.03.2019
№219.016.d16d

Регулятор расхода

Регулятор расхода предназначен для жидкостных магистралей, в основном жидкостных ракетных двигателей, может также быть использован на различных машинах и установках, в которых имеются жидкостные материалы. Регулятор расхода содержит корпус, имеющий основной входной и выходной патрубки. Внутри...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02159377
Дата охранного документа: 20.11.2000
11.03.2019
№219.016.de75

Разъемное неподвижное уплотнительное устройство

Изобретение относится к уплотнительной технике, в частности к герметизации неподвижных соединений трубопроводов и магистралей с помощью металлических упругих прокладок. Разъемное неподвижное уплотнительное устройство включает фланцы с уплотнительными поверхностями, на одном - конической, а на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02159373
Дата охранного документа: 20.11.2000
11.03.2019
№219.016.de76

Газогенератор

Газогенератор для привода газовых турбин жидкостных ракетных двигателей содержит силовую оболочку, выходной патрубок, соединенный с силовой оболочкой, и соединенную с последней со стороны, противоположной выходному патрубку, крышку. Внутри крышки выполнена топливная полость, расположенная на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02159351
Дата охранного документа: 20.11.2000
11.03.2019
№219.016.de79

Способ изготовления сварно-паяной конструкции газогенератора

Способ может быть использован при изготовлении газогенератора жидкостных ракетных двигателей. Сварку сферического корпуса со смесительной головкой и выходным патрубком производят через предварительно изготовленную проставку после соединения ее с другими узлами конструкции. Проставку и выходной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02158667
Дата охранного документа: 10.11.2000
20.03.2019
№219.016.ea9c

Жидкостный ракетный двигатель (жрд) на криогенном топливе с замкнутым контуром привода турбины турбонасосного агрегата (варианты)

Изобретение относится к ракетной технике и, в частности, к ЖРД на криогенных топливах. ЖРД включает камеру со смесительной головкой и трактом регенеративного охлаждения, турбонасосный агрегат (ТНА) с насосами окислителя (жидкий кислород) и горючего (углеводородное горючее), выходные магистрали...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02155273
Дата охранного документа: 27.08.2000
29.03.2019
№219.016.f866

Индукционная установка

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для пайки и термообработки изделий. Индукционная установка представляет собой индукционную печь без сердечника, содержащую охлаждаемый корпус с магнитопроводами, днищем, индуктором, футеровкой. Установка дополнительно...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02144451
Дата охранного документа: 20.01.2000
04.04.2019
№219.016.fd1b

Способ изготовления металлических уплотнительных элементов

Изобретение относится к области энергетического машиностроения, в частности к технологии изготовления металлических уплотнительных элементов из бериллиевой бронзы БрБ2, используемых для герметизации разъемных соединений агрегатов энергетических установок. Прутки из бронзы БрБ2 осаживают на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02168084
Дата охранного документа: 27.05.2001
04.04.2019
№219.016.fd2f

Способ испытания образцов твердых материалов

Изобретение относится к области исследования прочностных свойств твердых материалов путем определения параметров трещин, образующихся в материале при его нагружении. Способ испытания образцов твердых материалов, преимущественно металлов, на определение влияния трещин на механические свойства...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02194968
Дата охранного документа: 20.12.2002
10.04.2019
№219.017.00d8

Регулируемый жидкостный ракетный двигатель

Регулируемый жидкостный ракетный двигатель включает камеру, газогенератор, турбонасосный агрегат с центробежными насосами и турбиной. Система автоматики содержит клапаны, регуляторы потока жидкости и устройство для стабилизации потока жидкости. Топливные магистрали высокого и низкого давления...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02200866
Дата охранного документа: 20.03.2003
+ добавить свой РИД