Порошковый метод

Вакуумное порошковое алитирование получают в засыпке из порошковой смеси хрома, алюминия, никель-итриевой лигатуры, чернозема с хлоридами при нагреве 1050⁰С в течении 6 часов. Хлориды действуют как химический транспорт для переноса алюминия в результате протекания обратимых реакций (глубина слоя 50-60мкм):

По данным рентгеноструктурного фазового анализа наружный слой представлен смесью фаз NiAl (основа) и частично Ni₃Al.

NiAl- это основная фаза, обеспечивающая сопротивление высокотемпературному окислению и сульфидной коррозии, за счет образования на поверхности лопатки при работе оксидной пленки Al₂O₃.

Внутренний слой обычно называемый диффузионной зоной имеет сложный фазовый состав Ni₃Al (j-фаза) и дисперсные карбиды со структурой Me₆C и Me₂₃C₆. глубина слоя диффузионного покрытия 56-60 мкм.

Изменение свойств алитированых покрытий определяется кинетикой 2-х процессов:

· окисление и диффузией алюминия к наружной поверхности

· диффузией алюминия вглубь жаропрочного сплава и встречной диффузией в покрытие никеля и кобальта.

В покрытие диффундируют компоненты жаропрочного сплава, такие как титан и ниобий, которые замещают атомы алюминия в его подрешетке в составе интеметалидов. Окисление титана и ниобия приводит к разрушению сформировавшегося оксидного слоя и ускоряет процесс окисления покрытия.

В практике отечественного двигателестроения порошковые и газо-циркулярные диф покрытия применяют для защиты внутренних поверхностей охлаждающих каналов раб лоп турбины высокого давления.

Минусы диф покрытия:

1. покрытия имеют низкую пластичность, подвержены термоусталостному разрушению (по этому работаю при низких температурах)

2. Сложность и трудоемкость изготовления порошковой смеси

3. Вредность при работе с мелкодисперсными смесями

4. Сложность защиы поверхностей, не требующих нанесения покрытий (елка).

Шликерный метод (окраска).

Сущность метода- окраска краскораспылителем поверхности лопатки предварительно приготовленным шликером, сушки и диффузионный отжиг.

Шликер представляет собой жидкую суспензию, состоящую из растворителя, связующего и наполнителя в виде дисперсных порошков металлов, неметаллов или их оксидов, предназначенных для формирования защитного диф покрытия.

Для приготовления шликера используют:

· Растворитель: аниловый эфир уксусной кислоты амилцитат)

· Диэтиловый эфир щавелевой кислоты (диэтилоксалат) в соотношении 3:1

· Связующее: техническая нитроцеллюлоза (коллоксилен) для обеспечения необходимой вязкости.

· Порошковый наполнитель: в количестве 1гр на 1,5мл жидкой фазы.

После нанесения шликера на поверхность лопаток следует сушка при t=50-100˚С затем отжиг.

Отжиг производят в вакууме или в среде газов при t=1050˚С 6 часов. Толщина покрытия 50-60 мкм.

Схема формирования шликерного покрытия:

Порошковый наполнитель алюминия, при температуре отжига переходит в жидкую фазу в виде капель. Происходит взаимная диффузия никеля в алюминий и алюминия в основу и образуются дисперсные интерметалиды NiAl и Ni₂Al₃.

Введение в шликер кремния позволяет повысить жаростойкость покрытия в результате связывания кремнием молибдена, диффундирующего из основы.

Шликерные покрытия более пластичны и имеют более высокое сопротивление термической усталостью метод высокотехнологичен.

Дата добавления: 2014-01-07