Этот способ нанесения покрытия получил широкое распространение в СССР, где в производственных условиях действует несколько вариантов установок. За рубежом большой ассортимент оборудования для плазменного напыления разработан фирмами "Метко" (Италия) и "Плазма — техник АГ" (Швейцария). Принципиальная схема устройства для плазменного нанесения покрытий представлена на рис. 80.

Простейшая универсальная установка УМП-5-68 для плазменного напыления порошков состоит из плазменной горелки (две модификации которой представлены на рис. 81), порошкового питателя и пульта управления. Для питания установки используются два сварочных преобразователя ПСО-500 или выпрямитель ВКС-500. Технические характеристики установки УМП-5-68: гфоизводительность по напыляемому материалу 3—5 кг/г; рабочий ток 320—340 А; максимальная мощность 40 кВт; рекомендуемая мощность 30 кВт; рабочее напряжение дуги 85-95 В; расход азота до 3,5 м3/ч; расход воды 3,5 л/мин; к.п.д. плаз-матрона 60-80 % [210].

В различных вариантах установок для плазменного напыления в качестве плазмоЧэбразующих газов используются аргон, азот, аммиак, водород, гелий и их смеси. Расход и состав плазмообразующего газа оказывают значительное влияние на качество покрытия. С увеличением расхода плазмообразующего газа уменьшается время пребывания частиц в высокотемпературной зоне и растет скорость частиц, что способствует хорошему пластическому деформированию частиц при ударе о подложку.

Толщина покрытий, полученных плазменным напылением, может изменяться до 30 мкм до нескольких миллиметров, а их свойства отличаются от свойств исходного TiC. Прочность напыленного карбида титана в 5—10 раз ниже прочности компактного TiC и в нем наблюдается повышенное содержание азота и кислорода [211].

Покрытия из карбида титана, нанесенные плазменным напылением, характеризуются высокой пористостью, которая может составлять десятки процентов. Для уменьшения пористости покрытий из TiC реко-

Рис. 81. Плазмеиио-дуговая (а) и плазмеино-струйиая (б) горелки

мендуется использовать мелкозернистые порошки, однако очень мелкие порошки плохо транспортируются и с трудом вводятся в горячую область плазменной струи.

Для увеличения пластичности и уменьшения пористости покрытий на основе карбида титана в качестве исходной используется смесь TiC + металлы группы железа.

Износостойкость покрытия зависит от состава, структуры и микротвердости композиционного материала, которые определяются интенсивностью и степенью завершенности взаимодействия карбида титана с металлом — связкой. В качестве покрытий используются порошки следующих систем: TiC-Ni; TiC-Ni-Co-Cu; TiC-Cr эвтектического состава; TiC-Fe; TiC - сталь и TiC-WC.

Материалы с износостойкими покрытиями из TiC — металлы группы железа, полученными плазменным напылением, применяются в производстве деталей ковшей землеройных машин, буров для добычи нефти, сельскохозяйственных машин, молотов в молотковых мельницах, установок для подачи руды и т.д., т.е. в тех областях, где имеется сильный абразивный износ, эрозия и коррозия в самых различных сочетаниях.

Добавка металла — связки может производиться тремя путями: физическим смешиванием, покрытием частиц карбида титана, добавкой микропеллет (микроскопических шариков).

К настоящему времени наибольшее применение нашли покрытия

Таблица 62. Физико-механические свойства покрытий из сплава КМКТП-ЗН (35 % Ni) напыленных при различных режимах [2I2J

Режим напыления Физико-механические свойства покрытий

Сила Расход, м3/ч Порис- Твер- Термостойкость*при Износ

тока, -тость, дость, --покры-.

А аргона водоро- % отн.ед. 50- 50- 50- тия

да 500 °С 600 °С 700 °С ХЮ"6,

кг/ч

260 3,0 0,6 22,4 86,1 100 70 - 2,6

540 3,0 0,6 11,5 93,2 100 80 - 2,38

400 2,0 0,6 14,3 93,4 90 - - 3,72

400 3,7 0,6 16,4 92,4 100 100 25 1,93

400 3,0 0,3 16,5 89,2 100 100 100 4,26

400 3,0 0,9 15,3 91,4 100 80 - 3,38

400 3,0 0,6 17,6 91,3 100 90 - 2,47

* Количество термоциклов до разрушения на подложке ЭИ-703. Если покрытие . выдерживало 100 теплосмен, его испытывали прн более высокой температуре.

Copyright © 2008-2012 TitanDioxide.Ru

Использование материалов сайта возможно при условии указания активной ссылки
Диоксид титана TiO2