Основы процесса напыления

Физико-металлургические основы процесса напыления. В различных областях металлургии применяется низкотемпературная плазма, степень ионизации составляет около 1%. Необходимым условием существования плазмы является ее квазинейтральность, т.е. отсутствие заметного избытка одних зарядов над другими. [c.434]

ОСНОВЫ ПРОЦЕССА НАПЫЛЕНИЯ [c.5]

При высокотемпературном нагреве, осуществляемом тем или иным способом, напыляемое вещество плавится, а газовая струя распыляет расплавленный материал и направляет его с большой скоростью на поверхность изделия. При соударении расплавленных частиц с покрываемой поверхностью и друг с другом на поверхности образуется слой покрытия, толщина которого, а также плотность и прочность сцепления с основой определяются технологическим режимом процесса напыления и природой материалов покрытия и основы. [c.168]

При калоризации и в способе с парами хлорида алюминия слои получают при температуре порядка 800° С. Простейший способ — нанесение покрытия распылением алюминия — требует толщины напыленного слоя около 0,3 мм, тонкого покрытия жидким стеклом перед первым отжигом для исключения действия кислорода и продолжительного отжига (до 5 ч). При способе порошкового алитирования очищенные от окалины изделия помещаются в герметический ящик, содержащий смесь алюминиевого порошка (40%) и глинозема (60%) с добавкой хлорида аммония, графита или цинка, и отжигаются при температуре от 950 до 1050° С в течение 4—20 ч. В основе процесса лежит реакция обмена между хлоридом алюминия газовой фазы и железом с образованием Р еСи и алюминия. Слой содержит 50—70% алюминия. Возникающая хрупкость может быть устранена дальнейшей диффузией, при которой алюминий распределяется в основном металле до тех пор, пока слой еще имеет от 10 до 35% алюминия. [c.177]

Теоретические основы процесса плазменного напыления наиболее полно освещены в работах Н. Н. Рыкалина с сотрудниками [22, с. 5 352—356]. [c.329]

Период после 50-х годов характеризуется глубокими изменениями не только в технологии, но и в организации производства газопламенных работ. Ускорение научно-технического прогресса, развертывание научно-технической революции и успехи в развитии сварочной науки способствовали решению теоретических и прикладных задач в области газопламенной техники. Интенсивно разрабатываются и внедряются новые разновидности процессов резки, сварки и напыления покрытий. Претерпевают изменения и энергетические основы процессов. Наряду с ацетиленом широкое применение получают различные газ,ы-заменители (природные и сжиженные газы). Достижения в смежных областях техники приводят к использованию принципиально новых источников нагрева низкотемпературной плазмы, лазерного луча и т. д. [c.3]

В общей совокупности процессов газопламенной обработки преимущественное развитие получат комплексы процессов, связанных с газотермической резкой и напылением покрытий. Значительные изменения претерпят также энергетические основы процессов, которые зависят от развития нефтехимической и газовой промышленности. [c.241]

ОСНОВЫ ПРОЦЕССА ГАЗОТЕРМИЧЕСКОГО НАПЫЛЕНИЯ МЕТАЛЛОВ И НЕМЕТАЛЛОВ [c.247]

В отличие ог пленочных схем, где основой процесса является напыление па изолирующую подложку, здесь в основе лежит процесс диффузии, проникновения необходимых примесей из газовой фазы в толщу исходной пластины полупроводника. [c.77]

Напыление как метод нанесения покрытий газотермическими способами, осуществляется высокотемпературной газовой струей, содержащей расплавленные частицы напыляемого материала. При столкновении с обрабатываемой поверхностью происходит деформация нагретых частиц, возникают силы сцепления в месте контакта, устанавливается термическое равновесие. Главным в этих процессах является стадия возникновения связей между основой и напыленными частицами и [c.468]

Процессом распыления он описан на стр. 550. Этот процесс дает прекрасные результаты на кораблях, пилонах и других сооружениях. После процесса напыления следует обычно окрашивание. Необходимо выбрать грунт, который сочетается с цинком. Им часто является краска на основе масла, пигментированная хроматом цинка или окисью железа связующее вещество может содержать льняное и тунговое масла наряду с синтетическими смолами. По грунту обычно дают одно или более внешних слоев покрытия. [c.594]

Поверхность покрытия в процессе роста копирует поверхность основы и растет по нормали к ней. Риски, присутствующие на поверхности основы, хороню проявляются в микроструктуре напыленного слоя. В объеме и на поверхности покрытия обнаруживаются следы электроэрозии и частицы металлического титана (a-Ti) (рис. 6.13) [92]. [c.183]

В более ранних исследованиях [1—3] было показано, что плазменное покрытие оказывает на процессы деформирования и разрушения твердых тел двойственное влияние в одном интервале температур и напряжений оно упрочняет основной материал, в другом — разупрочняет. Аналогичное воздействие, но с противоположным эффектом на основной материал оказывает диффузионный слой, образованный при дополнительной пос.ле напыления термообработке. Такое воздействие покрытия на твердое тело обусловлено динамикой дислокаций у поверхности раздела. Взаимодействие дислокаций с границей раздела определяется свойствами а) напыленного покрытия, изобилующего порами, примесями, окислами, в котором при приложении напряжений могут преждевременно зарождаться трещины, приводящие к разрушению композиций б) контактной зоны, формирующейся непосредственно при напылении покрытий и представляющей собой тонкий слой на поверхности основы в) диффузионного слоя, образовавшегося при отжиге и представляющего собой твердый раствор напыляемого материала в основе. [c.104]

С точки зрения получения композиционных материалов важной особенностью нанесения покрытий газотермическим напылением является то, что покрытия можно наносить без существенного повышения температуры изделия и других процессов физикохимического взаимодействия покрытия с покрываемой поверхностью, Прочность сцепления покрытия с основой определяется тремя видами связи механическим сцеплением частиц металла (в случае металлизации) с шероховатой поверхностью, силами адгезии и химическим взаимодействием и микросваркой в очень тонком поверхностном слое основы, [c.168]

В процессе газопламенного напыления расплавленные частицы и восстанавливаемая поверхность взаимодействуют с кислородом воздуха, содержащимся как в продуктах сгорания, так и в окружающей атмосфере. Оксидные пленки на границе раздела покрытие - основа, между слоями покрытия и между отдельными частицами препятствуют образованию прочного покрытия. [c.378]

Применение экзотермических реагирующих никель-алюминиевых порошков и самофлюсующихся сплавов на основе никеля или кобальта удорожают процесс восстановления деталей. Поэтому разработан способ химико-термической обработки напыленных покрытий, в основе которого лежат восстановление оксидов и последующая карбидизация напыленных покрытий в контролируемой газовой атмосфере заданного состава. [c.378]

Разностороннюю быстро развивающуюся область техники представляет нанесение покрытий методами газотермического напыления. К этим методам относятся электродуговая металлизация, газопламенное, плазменное, детонационное напыление и др. Эти процессы обеспечивают получение покрытий с заданными свойствами и прочностью сцепления с основой. [c.155]

Использование тонкослойных покрытий при комплексной обработке связано с тем, что образование поверхностных слоев в процессе напыления сопровождается формированием остаточных напряжений. Это неблагоприятно сказывается на прочностных свойствах износостойкого комплекса в условиях циклического нафужения. В случае комплексной ионно-вакуумной модификации с использованием тонкослойных покрытий успешно решается проблема переходного слоя за счет процессов перемешивания, инициируемых воздействием мощного ионного пучка. Кроме того, улучшение адгезии между покрытием стандартной толш,и-ны и основой достигается путем предварительного облучения сильно-точным электронным пучком на определеннь х режимах. [c.231]

Композиционный гибкий шнуровой материал Ниалид-экзо бонд на основе никель-алюминия состоит из компонентов, которые экзотермически реагируют в процессе напыления. Материал обеспечивает получение плотных покрытий с высокой прочностью сцепления к подложке из цветных и черных металлов, за исключением чистой меди. Основное применение материала - напыление подслоя для последующего нанесения других износостойких материалов. Его можно использовать для защиты изделий от окисления и получения на деталях пар трения восстановительных мягких покрытий, легко обрабатываемых лезвийным инструментом. Рекомендуемая толщина покрытия для подслоя 0,05...0,15 мм, дистанция напыления 150...200 мм. [c.224]

Композиционный гибкий шнуровой материал Сфекорд-экзо № 40 готовят на основе никелевого самофлюсующегося сплава, никель-алюминиевого композита и специального твердого сплава. Он предназначен для напыления покрытий без оплавления. Разогрев основного металла детали также не превышает 523 К. Материал обеспечивает получение твердого и плотного покрытия. Формируемая в процессе напыления неоднородная структура покрытия придает упрочненным изделиям повышенные антифрикционные свойства и износостойкость при трении металла о металл. Абразивная износостойкость удовлетворительная, но ударные воздействия на покрытие не допускаются. При обработке покрытия шлифовальным кругом достигается высокое качество рабочей поверхности. При этом полученный слой обладает эффектом самосмазы-вания за счет контролируемой микропористости. [c.225]

Разработано высокопроизводительиое автогенное оборудование, которое обеспечивает получение надежных в экономичных металлоконструкций, работающих при сложном нагружении, в широком интервале температур и давлений. Газопламенная обработка повсеместно применяется во многих отраслях народного хозяйства и обладает неоспоримыми преимуществами по сравнению с механической обработкой по производительности труда и капитальным затратам. Наиболее характерные области применения основных газопламенных процессов приведены в табл. 1,1. В последние годы внедрение этих процессов непрерывно расширяется. Совершенствуются оборудование и аппаратура для их использования. Современные установки и машины для термической резки и напыления материалов характеризуются высокой степенью автоматизации с использованием программного управления и микропроцессорной техники. Вместе с тем энергетические основы процессов, использующих газовое пламя для местного иагрева обрабатываемого материала, сохраняются прежними. [c.4]

Плазменное напыление широко применяется для повышения износостойкости рабочих поверхностей шнеков, плунжеров, штоков, калибров, траков, клапанов и многих других деталей. В этом случае нанесение покрытий обычно производится способом наплавки напылением ( fuse-metallizing ), сочетающим в себе два одновременно или порознь осуществляемых процесса напыление покрытия и его оплавление. Получаемое покрытие отличается большой твердостью (до R 60), прочностью сцепления с основой, износостойкостью и термостойкостью. [c.240]

Принцип работы вакуумно-плазменной установки поясняется схемой, представленной на рис. 8.9. Поток ионов металла формируется из плазмы электродугового разряда с холодным катодом. К катоду прикладывается отрицательный потенциал. Под действием приложенного напряжения ускоренный плазменный поток направляется на подложку, где происходят физико-химические процессы конденсации ионов и нейтральных атомов и образование поверхностных слоев. При напылении осуществляется подача газа в вакуумную камеру, что приводит к плазмохимическим реакциям с получением нитридных, карбидных, кар-бонитридных покрытий, а также покрытий на основе других соединений. Выбор реагента газовой среды определяется задачей получения покрытия требуемого состава. Некоторые характеристики соединений, используемых в качестве нап[.1ляемых покрытий, приведены в табл. 8,1. [c.249]

Размер напыляемых частиц порошка А12О3 находился в пределах 2—7 мкм. Перед напылением образцы подвергались пескоструйной обработке (7 =20 мкм). Температура основы в процессе нанесения покрытия не превышала 80° С. Навеска порошка составляла 0.05 г. Расстояние от среза ствола до образца равнялась 100 мм. Зависимости пористости от состава детонирующей смеси и глубины загрузки характеризуются наличием минимумов. [c.86]

Наличие в покрытиях большого количества включений с микротвердостью, близкой к микротвердости исходных боридов, свидетельствует о том, что процесс взаимодействия при напылении протекает менее интенсивно, чем при напылении карбндохромовых покрытий. Последние, как было установлено исследованиями, состоят из твердых растворов на основе карбидов хрома с микротвердостыо (4—16)-10 МПа. Это объясняется как более высокой температурой плавления боридов, так и пониженной смачиваемостью их никелем. [c.155]

В статье рассмотрены особенности технологии детонационного напыления оксида циркония. Выявлены характеристики технологического процесса, влияющие на качество покрытия из порошковой смеси ггОг—Сг. Электронно-микроскопические исследования и рентгено-спектральный анализ позволили определить модель формирования покрытия на основе оксида циркония. Приведены свойства покрытия. [c.243]

По Н. Н. Давиденкову, различают остаточные напряжения трех родов. В основе классификации лежит объем, в котором напряжения уравновешиваются. Напряжения I рода, возникающие в процессе изготовления детали, уравновешиваются в объеме всего тела или в объеме макрочастей. Напряжения II рода формируются вследствие фазовой деформации отдельных кристаллитов, зерен и уравновешиваются в объеме последних. При наличии развитой субзерен-ной структуры напря5кения будут локализоваться в объеме субзе-рен, которые могут иметь различное упругонапряженное состояние. Напряжения III рода уравновешиваются в микрообъемах кристаллической решетки. Причина их появления — упругие смещения атомов кристаллической решетки. Напряжения I рода часто называют тепловыми, напряжения II и III рода — фазовыми или структурными. В покрытиях обычно возникают напряжения всех родов, причем их величина колеблется в зависимости от метода напыления, толщины покрытия, природы напыляемого материала, предварительной подготовки поверхности напыления, технологического режима напыления, условий охлаждения и т. д. При нанесении покрытий возникают остаточные напряжения, которые могут иметь противоположные знаки, достигать весьма значительных величин, неравномерно распределяться в напыленном слое и основном металле. Наличие остаточных напряжений характерно для покрытий, нанесенных любыми способами. [c.185]

Методом пропитки в вакууме получали композиционный материал на основе алюминия, упрочненного нитевидными кристаллами окиси алюминия. Технологический процесс заключался в предварительном получении полуфабрикатов в виде ленты из проволочной сетки с нанесенными на нее после воздушной сепарации нитевидными кристаллами. Такая лента разрезалась на отрезки определенной длины, которые подвергались на специальной установке прокатке до необходимой толщины. На полученные таким образом листы методом катодного напыления наносили покрытие из нихрома (60% Ni —24% Fe—16% r) или из углеродистой стали. Листы с покрытием пропитывались жидким алюминием. Полученный таким образом материал, содержащий 20 об.% нитевидных кристаллов AI2O3, имел при 500° С предел прочности 21 кгс/мм и длительную, 100-часовую прочность при этой же температуре 8,4 кгс(мм . По данным работы [174] модуль упругости композиции алюминий — усы AljOa составлял 12 6000 кгс/мм2. [c.100]

Применение процесса плазменного напыления на поверхность намотанных на оправку волокон матрицы преследует, таким образом, две цели закрепление уложенного волокна и предварительное распределение его в матрице. Наряду с этим процессом волокно на оправке может быть закреплено проклеи-ванием. При этом клей, разумеется не входит в состав матрицы, поэтому применяют такие клеющие веш,ества, преимущественно органические, которые при последующем прессовании в процессе нагрева превращаются в летучие соединения, испаряются и не оставляют в матрице твердых составляющих. При изготовлении изделий из композиционного материала на основе титана, упрочненного волокнами борсик, были применены предварительные заготовки из титана и волокна борсик, закрепленного клеем на основе полистирола [101 ]. Для производства листов из боралю-миниевого композиционного материала применяют предварительные заготовки из однонаправленного борного волокна, закрепленного акриловой смолой. При получении аналогичного материала в работе [216] применялись предварительные заготовки из борного волокна, закрепленные клеем, представляющим собой 4%-ный раствор полистирола в толуоле. [c.124]

Таким образом, основное назначение композитов - это оснащение режущего инструмента для лезвийной обработки высокотвердых сплавов на основе железа и никеля, закаленных сталей, отбеленных чугунов, наплавленных и напыленных износостойких покрытий. Наиболее эффективная область применения инструментов из ПСТМ - высокоскоростная обработка твердых покрытий (до 68 HR ) с малой толщиной срезаемого слоя (0,2...0,5 мм). Процесс резания характеризуется незначительными энергетическими затратами, небольшим нагревом детали, низкой шероховатостью и отличным качеством поверхностного слоя. Однако процесс предъявляет высокие требования к жесткости и техническому состоянию оборудования. [c.468]

Технологический процесс производства деталей с покрытиями, получаемыми с помощью шнуровых материалов, включает операции предварительной мойки, обезжиривания, абразивно-струйной обработки заготовок, газопламенного напыления, сплавления покрытий (при использовании гибких шнуровых материалов на основе самофлюсующихся сплавов системы Ni( o)- r-B-Si) и последующей размерной обработки деталей. Операция газопламенного напыления может быть заменена на операции газопламенной, плазменной или электродуговой неплавящимся электродом наплавки. При этом можно использовать стандартное промышленное оборудование. Принципиальная схема установки для газопламенного напыления "СП Техникорд" представлена на рис. 14.15. В настоящее время разработано несколько серий шнуровых материалов [c.544]

Методы газопламенной обработки металлов объединяют свыше 30 технологических процессов (рис. 1.1). По своему технологическому назначению они могут быть подразделены на четыре основные группы резка, соединение, нагрев и напыление материалов. Основой атих процессов является использование концентрированного местного источника нагрева высокотемпературным пламенем. К газопламенным методам примыкают процессы газоэлектрической, в том числе плазменной и газолаэерноб обработки, при которых теплоносителем служит газ, а источником нагрева — плазменная дуга, лазерный луч и т. д. [c.4]

Использование армированных пластиков связано в различной степени с формованием деталей для наземных транспортных средств. Различают процессы открытого (ручная выкладка, напыление и формование панели с использованием непрерывного наполнителя) и процессы закрытого формования, наиболее важным из которых является прямое прессование (компрессионное формование) с использованием композитных полиэфирных формуемых изделий реже применяют штамповку предварительно отформованных заготовок, литьевое прессование (или литье под давлением) термо- и реактопластов на основе полиэфиров и штамповку армированных термопластичных листов. Пултрузия также используется для изготовления непрерывных профильных изделий и с использованием намотки волокна для изготовления пружин. Армирование полиуретанов для замены некоторых листовых кузовных панелей (например крыльев и дверей) осуществляется методом реакционного литьевого формования армированных пластиков, которое также следует отнести к числу процессов и материалов для получения армированных пластиков. [c.494]

Следует отметить, что из всех металлических композиционных материалов наиболее разработан материал на основе алюминиевой матрицы, армированной борными волокнами диаметром 100— 140 мкм. Этот материал получают обычно методом диффузионной сварки пакета из полуфабрикатов, представляющих собой моно-слойную ленту из борных волокон, связанных между собой матричным металлом, нанесенным методом плазменного напыления. Для облегчения процесса диффузионного соединения часто применяют легкоплавкие прокладки между монослойными лентами, что позволяет резко снизить температуру и давление при диффузионной сварке и, следовательно , значительно увеличить размер [c.356]

Технология изготовления лопаток вентилятора газотурбинного двигателя обсуждалась Шульцем и др. [79] Крейдером и Брейненом [48] и другими исследователями. Процесс заключался в укладке и диффузионной сварке предварительно нарезанных слоев из напыленной ленты. Основы этого технологического процесса были описаны ранее, однако при изготовлении лопаток пришлось столкнуться с некоторыми уникальными явлениями. Чтобы точно и эффективно вырезать сечения слоев сложной конфигурации, был разработан специальный метод роликовой резки (см. рис. 7). Этот процесс заключается в нанесении на лист бор- [c.493]

Состав недиффузионных покрытий необходимо выбирать таким образом, чтобы обеспечить совместимость материала покрытия и основы при температурах эксплуатации, а также высокую адгезию покрытия с основой. Эти покрытия наносят методами химического осаждения из газовой фазы, а также различными методами напыления (пламенного, плазменного, детонационного). В последние годы развиваются методы электронно-лучевого напыления покрытий в вакууме, а также напыление различных элементов и соединений с использованием электрических и магнитных полей (ионно-плазменное, в том числе магнетрон ное, катодное напыление, нанесение покрытий в тдёю-щем и высокочастотном разряде и т. д.). При достаточно высокой температуре процесса часть напыленного покрытия может превратиться в диффузионное. [c.432]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...