35.1. Metode de bază de pulverizare
Sputtering ca o metodă de acoperire cu metode de gaz-termic este efectuată de către un jet de gaz la temperatură ridicată care conține particule topite din materialul pulverizat. În cazul unei coliziuni cu suprafața tratată, se produce deformarea particulelor încălzite, apar forțele de adeziune la punctul de contact, se stabilește echilibrul termic. Principalul lucru în aceste procese este etapa de apariție a legăturilor dintre baza și particulele pulverizate și
între particulele înseși, datorită angajării mecanice, interacțiunii fizice și chimice (forțele lui van der Waals), cu formarea legăturilor interatomice.
Figura 35 1 Schema de pulverizare cu flacără
1 - material pulverizat, 2 - canal central de arzător, 3 - flacără hidrogen propan; 4 - alimentare cu aer comprimat, 5 - picături mici de material topit topit, 6 - strat pulverizat
În funcție de sursa de încălzire, se disting trei metode principale de pulverizare: flacără de gaz, metalizare prin arc și sudare cu arc cu plasmă.
Figura 35 2 Schema de metalizare prin arc electric
1 - material pulverizat, 2 - sursă de curent constant, 3 - arc electric, 4 - duza pentru alimentare cu aer comprimat, 5 - particule mici de metal topit topit, 6 - strat pulverizat
Când procesul de flacără (Fig. 35.1) pulverizat Therians ma-1 ca o tijă sau fir este alimentat în orificiul central 2 într-un arzător și topit în secțiunea de lucru rodoatsetilenovogo, propan sau hidrogen flacără 3. Particulele topite acru sunt preluate de un flux de comprimat cart-4 ive spirit sub formă de picături fine sunt depozitate pe obrabaty suprafață 5 6 Du- situat la 100-150 mm de duză a arzătorului. Sârmă este alimentat cu un fir electromecanic special. Materialul pulverizat este furnizat de un gaz transportat, al cărui rol este cel mai adesea realizat de un amestec fierbinte. Metoda se caracterizează prin simplitatea tehnologiei, costul scăzut al echipamentelor, versatilitatea. Dezavantajul este legătura slabă dintre stratul pulverizat și materialul piesei.
Când placarea electrice (Fig. 35.2) la provola Cams de material 1 pulverizare alimentat electric sau acționate cu aer, este alimentat de la set-tensiune de curent continuu de sudare curent este excitat și 2 etsya arc 3. Decalajul arcului prin duza 4 hrănite aer comprimat sau alt gazoraspylitel, transferă metalul topit într-o mică parte a cecului-5 pe suprafața 6 poziționate la o distanță de 100-200 mm de metallizer duza ing Koto.
Fig.35 3 Tipuri de plasmatroni i - cu pulverizare indirectă prin pulverizare, b - arc indirect pentru pulverizarea sârmei, c - cu arc drept pentru pulverizarea sârmei
Arc metalizarea - proces de inalta performanta, de cateva ori superior flacarii de gaz, asigura o legatura mai buna cu metalul de baza. Dezavantajul este posibilitatea supraîncălzirii și oxidării materialului pulverizat, precum și arderea parțială a componentelor de aliere.
Pulverizarea cu plasmă în funcție de tipul de material pulverizat și conectarea circuitului sursă de curent mo-Jette produs folosind trei tipuri de torțe de plasmă (Figura 35.3.): arc indirect pentru pulberea de pulverizare (Fig.
35.3, a), cu un arc indirect sau direct la firul de pulverizare (Figura 35.3.6, c). Tensiunea de la sursa de alimentare DC 1 este alimentat în apă răcită torță carcasa 2 și izolat de acesta electrod consumabil 3. umplere pulverulent 5 este furnizat jetul duzei de gaz purtător este încălzit și dirijat spre piesa de prelucrat 6. Deoarece viteza de încălzire a gazului de transport la ieșirea duzei crește, un film
Energia netoxică a pulberii crește, ceea ce contribuie la o mai bună aderență la suprafața suprafeței. Provo-mamara sau bara de material 7 este alimentat printr-un mecanism special dătătoare în vecinătatea duzei torței cu plasmă (Fig. 35.3, b, c). În cazul în care curentul de sudură este aplicat nu numai corpul torței cu plasmă, dar, de asemenea, la naplav-trolled sârmă, proporția de energie transferate cu arc de sudură din metal crește de 3-5 ori (Figura 35.3 in.); În consecință, productivitatea suprafețelor crește.
Avantajul pulverizării cu plasmă este posibilitatea utilizării pentru o gamă largă de materiale atât în atmosferă, cât și în camerele de protecție. Dezavantajele sunt costul ridicat al procesului, productivitatea relativ scăzută, nivelul ridicat al zgomotului.
35.2. Materiale pentru depunere
Pentru depunere pot fi utilizate fire, tije și materiale pulverulente. În cazul pulverizării prin arc, cel mai adesea se utilizează sârmă sau tije pentru a asigura o alimentare continuă și uniformă a zonei de temperatură ridicată. Soiurile și caracteristicile lor sunt date în Ch. 29.
În cazul pulverizării cu plasmă și cu flăcări cu gaz, materialele sub formă de pulberi sunt utilizate pe scară largă [2]. Materialele pulverulente pot fi fabricate din aproape orice aliaje sau materiale nemetalice folosind o tehnologie relativ simplă. Forma, compoziția granulometrică, fluiditatea formei pulberii au o mare influență asupra calității stratului pulverizat și trebuie specificate de către GOST sau TU pentru fabricare.
35.2.1. Pulberi din metale pure
Sputteringul cu metale pure este folosit, de regulă, pentru a conferi proprietăți suprafețelor inerente acestor metale sau pentru a obține straturi intermediare care asigură o bună aderență la metalul primar. Unele pulberi metalice sunt enumerate mai jos:
Material praf grad
Aluminiu. PAD ASD-T
Wolfram. PVP-1, PVP-2 Cobalt. PC-1, PC-2
Cupru. PMS-B, PMS-Wu
Molibden. PNE1, PNE2 Nichel PNA2K8, PNK2K9
De exemplu, acoperirea aluminiură (99,8% A1) asigură un strat de oxidare la temperaturi ridicate tămâie rezistență, total Korro-Du-, molibden - bună adeziune la metale feroase ca un substrat, și pentru a îmbunătăți uzura rezistenta la coroziune de rezistență în acid clorhidric cupru utilizat pentru a crea electric con cicluri și aliajele sale - pentru rezistența la coroziune (aluminiu-bronz tulpini), rezistența la uzură și anti-frecare proprietăți (cu fosfor și bronz cu plumb) rezistenta la coroziune în apa de mare ( Atun). Nichel și aliajele sale (nicrom et al.) Sunt utilizate pentru protecția împotriva efectelor erozive oxidare la temperaturi ridicate, expunerea la anumite acizi și baze, precum și pentru aplicarea stratului intermediar.
35.2.2. Materiale pulverulente de compozitie complexa
Natura suprafeței
RECOMANDĂ UTILIZAREA UNOR PULBERI
Materiale recomandate pentru pulverizare *
Uzura abrazivă la temperaturi ridicate, impacturi moderate Uzură la T până la 550 ° C, expunere la medii corozive
Frecarea cu metal cu nas abraziv, impacturi, în medii agresive, temperaturi de până la 600 ° C
Acoperiri termoizolante, protecție împotriva eroziunii la temperaturi înalte
Protecție împotriva coroziunii, a cavitației
Restaurarea pieselor din fontă
PG-C1 (50), PG-US25 (55), oxizi alu-minum - GO, G-00 (40-60), oxizi chro-ma - VCN (70), spinel alyumomagne - zialnye - secvență PN, PSHPK (65 )
PG-C27 (53), PNA-75 (70), TP-19 H-01 (65), carburile de crom - HA-1K H1-1M (40) PG-CP2 (40), PG-SRH (50) PG-CP4 (60), SNGN-55 (55), SNGN-60 (60),
VSNGN-35 (56), VSNGN-80 (60)
SNGN-50 (50), SNGN-55 (55), PG-10N-01 (55), PG-12N-02
Dioxidele din zirconiu - PCP-40, PCP-60, PCP90 (35-45), oxizi de aluminiu -G-0, G-00 (40-60)
Bronz-Br-10, Br-OF8-03 (50-
60 HRB), PRH18N9 (90 HRB), PR-19M-01 (80 HRB),
PRH23N28MZDZT (90 HRB):
PR-NA-01 (90 HRB), HA-67 (90 HRB), PNA-75 (90 HRB)
NPH-2 (300 NV), NPCH-3 (200 NV)
Pulberile compozite obținute prin metode de placare sau conglomerat, sunt tot mai folosite datorită imaginii lor diferite și ușurința relativă de fabricație. Placate cu pulberi de nichel din aluminiu de tip AT-67, PNA utilizat pentru a produce straturi pro-intermediare ale acoperirilor rezistente la căldură sau ca parte a unui amestec blană nical pentru pulverizarea Acoperirile de tip barieră termică recomandă, sunt pulberi ceramice din aluminiu acoperit (AI2O3-Al, ZrOj-Al). Pulberile compozite cu cordoane organice ale PT-TO-01 pre-atribuită depunerea straturilor intermediare și PT-19-H-01, TA-01 și 19Vk pentru a restaura piesele uzate. În pulberi PN74H19YU5-K și K-PN62H16YU20 introdus A1 și nicrom, care le permite să creeze un acoperiri rezistente la căldură. Pulberi tip PKVN și PNB-15 include diferite cantități de tungsten, placate cu aluminiu, care dă pulverizat sub-strat rezistență ridicată la uzură, împreună cu o rezistență în medii agresive.
Pulberile ceramice constau în principal din oxizi și carburi din metale, precum și dintr-un amestec mecanic de aliaje autofluzive și carburi. Oxizii au o conductivitate termică scăzută și conductivitatea electrică și rezistență considerabilă Tel'nykh-temperatură este adesea utilizat pentru pulverizarea pulberilor compoziții de complexitate-TION sunt compuși reprezentați de oxizi de două sau mai multe metale sau amestecuri ale acestora (PHNSH). Punctul de topire al oxizilor complecși, de obicei mai mici decât simple, ceea ce se reflectă u-acoperire-superaliaje STI Când funcționează într-o atmosferă de înaltă temperatură restauratoare-Tel'nykh oxizi de natura mai multor metale (ceriu, crom, nichel, titan, etc.) pot fi reduse sau transformate în oxizi valență mai mare, cu pierderea proprietăților inițiale. În unele cazuri (Zr02), atunci când este încălzit poate curge de transformare, însoțită de o schimbare de volum substanțial ca urmare, ceea ce duce la separarea de substrat sau fisurare.
Carburile metalice refractare au un punct de înmuiere de peste 3000 ° C și au o rezistență la căldură mai mare și rezistență la oxidare. Aceste proprietăți, precum și duritatea ridicată, o bună conductivitate termică asigură o rezistență ridicată la uzură a sculei de tăiere a metalelor, prafuită cu carburi
35.3. Caracteristicile tehnologiei de depunere
Procesul tehnologic de obținere a acoperirii include prepararea materialelor și substraturilor depuse, aplicarea substratului de metalizare (dacă este necesar) și acoperirea. Pregătirea materialelor de pulverizare include uscarea pulverizării sub formă de pulbere, sârmă sau tije de curățare, spălarea și uscarea suprafeței piesei de prelucrat, dacă este necesar, tratamentul de suprafață: tăierea, decuparea, laminarea; Atunci când se aplică un strat de grosime mai mare de 1 mm - cu jet de tratament abraziv. Calitatea stratului aplicat este determinată de regimul de tratament, care include un număr mare de factori, a căror defectare poate duce la căsătorie. Acestea includ:
distanța de distanțare: pentru distanțe mici de la duza, deformarea părții este posibilă, în general - slăbiciunea acoperirii și desprinderea ei;
unghiul de pulverizare; unghiul optim este de 90 °. Dacă abaterea este de 90 °, calitatea stratului scade, la unghiuri mai mici de 45 ° procesul nu ar trebui să fie efectuat;
temperatura suprafeței piesei; se recomandă preîncălzirea produsului la 120-150 ° C;
grosimea unui singur strat nu trebuie să depășească 0,25 mm. Dacă grosimea stratului de acoperire general este neuniformă, poate apărea peeling și crăparea;
viteza de alimentare a materialului pulverizat; determină încălzirea particulelor, oxidarea lor, răcirea în timpul mișcării și forța coliziunii. Rata de alimentare selectată trebuie menținută constantă pe tot parcursul procesului.
35.4. Estimarea calității stratului pulverizat
Parametrii care determină calitatea stratului pulverizat includ rezistența aderenței sale la substrat (la rupere, ieșire și forfecare), porozitatea, rezistența la uzură, duritatea. În