Материалы для нанесения покрытий

Порошки

Порошки, используемые для газотермического напыления, получают следующими основными способами:

• распылением расплава инертным газом в защитной атмосфере;
• распылением водой высокого давления;
• кальцийгидридным восстановлением в атмосфере водорода;
• плавлением с последующим дроблением;
• самораспространяющимся высокотемпературным синтезом с последующим дроблением;
• конгломерированием на органических связках;
• плакированием (например, электрохимическим или водородным восстановлением в автоклавах);
• механическим смешиванием;
• водородным или, алюмотермическим восстановлением и диффузионным легированием;
• восстановлением с последующей фильтрацией и термической обработкой.

По своему составу и структуре частиц порошки для газотермического напыления подразделяются на следующие основные классы:

• металлы (Ni, Al, Mo, Ti, Cr, Сu);
• сплавы (легированные стали и чугун, никелевые, медные, кобальтовые, титановые, в том числе самофлюсующиеся сплавы Ni—Cr—В—Si, Ni—В—Si, Со—Ni—Сг—В—Si, Ni— Сu—В—Si);
• оксиды (Al, Ti, Cr, Zr и др. и их композиции);
• бескислородные тугоплавкие соединения и твердые сплавы (карбиды Cr, Ti, W и др. и их композиции с Сu и Ni);
• композиционные порошки, в том числе плакированные Ni — графит, Ni—Al и др.; конгломерированные Ni—Аl, NiCrBSi—Al и др.;
• механические смеси (Cr₃C₂ + NiCr, NiCrBSi+WC и др.)

Применяемые порошки не должны разлагаться или возгоняться в процессе напыления, иметь достаточную разницу между температурами плавления и кипения (не менее 200°С).

Проволоки

Для газотермического напыления используют проволоку диаметром 1,5—5 мм для газопламенной металлизации, 1,2—3 мм при электродуговой металлизации и 0,8—1,2 мм — для плазменного напыления. Поверхность проволоки не должна иметь дефектов и загрязнений.

Для антикоррозионных покрытий в основном используют цинковую проволоку Ц1 (ГОСТ 13073—77), проволоки из алюминия и алюминиевых сплавов АД1, АМЦ, АМг (ГОСТ 7871—75), а также проволоку из нержавеющей стали 12Х18Н10Т (ГОСТ 5632—72).

Для нанесения износостойких покрытий и восстановления размеров изношенных деталей применяют сварочные проволоки сплошного сечения типа Св-08, Св-08Г2С, Св-12ГС,Св-06Х19Н9Т и др. (ГОСТ 2246—70) и наплавочные марок Нп-40Г, Нп-65Г и т. п. (ГОСТ 10543—75), а также из сталей 30ХГСА (ГОСТ 4543—71), 30313 (ГОСТ 5632—72), 65Г (ГОСТ 1050—74).

Антифрикционные покрытия получают из бронзовых проволок марок БрОЦ4-3, БрА10 и т. п. (ГОСТ 5017—74).

Гибкие шнуры

Гибкий шнур представляет собой оболочку из малозольного органического материала, заполненную порошками металлов, сплавов, оксидов.

Освоено производство шнуров ПГ-10К-01, ПТ12Н-01 и ПТНА-01, заполненных металлическими материалами, ПСК-99А, ПCK-97A, ПСК-95АК и ПСК-87АТ — с керамическим наполнителем и КМ-70 — с заполнением карбидными частицами.

Диаметр шнура — 1,5—6,35 мм.

Назначение шнура связано с составом наполнителя.

Мишени

При вакуумных методах напыления покрытий путем распыления исходные материалы используют в виде мишеней. Мишень представляет собой компактное изделие, форма и размер которого зависят от размера рабочей камеры и схемы рабочего процесса. По своей структуре мишени разделяются на сплошные, многослойные и составные. Сплошные мишени используют в основном для нанесения чисто металлических покрытий, многослойные — при распылении диэлектриков, составные — для получения многокомпонентных покрытий.

Типичными материалами для изготовления мишеней являются алюминий, хром, медь, тантал, титан, нихром, нитрид кремния, диоксид кремния, алюминий—кремний, титан—вольфрам и др.

Сплавы для нанесения жаростойких покрытий электронно-лучевым способом представлены в табл. 24.3.

Сплавы для получения электронно-лучевых покрытий