[go: up one dir, main page]

RU1808022C - Method for production heat-resistant protective coating on article of heat-resistant nickel alloys - Google Patents

Method for production heat-resistant protective coating on article of heat-resistant nickel alloys

Info

Publication number
RU1808022C
RU1808022C SU4953109A RU1808022C RU 1808022 C RU1808022 C RU 1808022C SU 4953109 A SU4953109 A SU 4953109A RU 1808022 C RU1808022 C RU 1808022C
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
heat
resistant
article
protective coating
coating
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Васильевич Абраимов
Александр Павлович Семенов
Нина Пименовна Цивилева
Original Assignee
Военно-воздушная инженерная академия им.Н.Е.Жуковского
Николай Васильевич Абраимов
Александр Павлович Семенов
Нина Пименовна Цивилева
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Военно-воздушная инженерная академия им.Н.Е.Жуковского, Николай Васильевич Абраимов, Александр Павлович Семенов, Нина Пименовна Цивилева filed Critical Военно-воздушная инженерная академия им.Н.Е.Жуковского
Priority to SU4953109 priority Critical patent/RU1808022C/en
Application granted granted Critical
Publication of RU1808022C publication Critical patent/RU1808022C/en

Links

Landscapes

  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)

Abstract

Сущность изобретени  состоит в том, что на поверхность издели  нанос т суспензию , которую готов т путем предварительного растворени  порошкообразных ингредиентов в равных количествах по массе в следующих кислотах: хрома (10-23) - в сол ной, никел  (10-15) и кобальта (20-30)- в азотной, циркони  (3-5), кремни  (1-3) и оксида титана (3-5) - в смеси азотной и сол ной кислот, вз тых в соотношении 1:3, с последующим их перемешиванием, а затем провод т нагрев и выдержку при 700- - 750°С в течение 2,0-2,5 ч.The essence of the invention lies in the fact that a suspension is applied to the surface of the product, which is prepared by pre-dissolving the powdered ingredients in equal amounts by weight in the following acids: chromium (10-23) in hydrochloric, nickel (10-15) and cobalt (20-30) - in nitric, zirconium (3-5), silicon (1-3) and titanium oxide (3-5) - in a mixture of nitric and hydrochloric acids, taken in a ratio of 1: 3, followed by by stirring, and then heating and holding are carried out at 700 - 750 ° C for 2.0-2.5 hours.

Description

Изобретение относитс  к металлургии, а именно к химико-термической обработке, и может быть использовано дл  получени  жаростойких защитных покрытий на детал х , работающих в агрессивных средах при высоких температурах,The invention relates to metallurgy, in particular to chemical-thermal treatment, and can be used to obtain heat-resistant protective coatings on parts operating in aggressive environments at high temperatures,

Разработано жаростойкое эмульсионное покрытие, обеспечивающее повышенную сопротивл емость сульфидной коррозии в сочетании с высокой термостойкостью геометрически сложных деталей из жаропрочных сплавов без снижени  прочностных характеристик конструкций.A heat-resistant emulsion coating has been developed that provides increased resistance to sulfide corrosion in combination with high heat resistance of geometrically complex parts made of heat-resistant alloys without reducing the structural strength characteristics.

Способ включает нанесение на поверхность детали.суспензии на основе кислот, содержащей хром, никель, кобальт, цирконий , оксид титана, кремний и термическую обработку,The method includes applying to the surface of the part. Suspensions based on acids containing chromium, nickel, cobalt, zirconium, titanium oxide, silicon and heat treatment,

Каждый компонент в порошкообразном состо нии раствор етс  в кислотах в равныхEach component in powder form dissolves in acids in equal

количествах по массе: хром (10-25) - в сол ной; никель (10-15) и кобальт (20-30)- в азотной; цирконий (3-5), кремний (1-3) и оксид титана (3-5) - в смеси азотной и сол ной кислот, вз тых в соотношении 1:3 (так называемой царской водке). При объединении этих растворов образуетс  состав, используемый дл  получени  покрыта .amounts by weight: chromium (10-25) - in salt; nickel (10-15) and cobalt (20-30) - in nitrogen; zirconium (3-5), silicon (1-3) and titanium oxide (3-5) - in a mixture of nitric and hydrochloric acids, taken in a ratio of 1: 3 (the so-called aqua regia). When these solutions are combined, the composition used to form the coating is formed.

На поверхность детали окунанием или проливкой (в случае необходимости защиты внутренних развитых поверхностей) наноситс  пленка раствора. Затем деталь просушиваетс  на воздухе, помещаетс  в термическую печь при 100°С, нагреваетс  с печью до 700- 750°С и выдерживаетс  при этой температуре в течение 2-7 ч. Покрытие имеет темно-серый цвет и толщину пор дка 20 мкм.A solution film is applied to the surface of the part by dipping or pouring (if necessary to protect internal developed surfaces). The part is then dried in air, placed in a thermal furnace at 100 ° C, heated with an oven to 700-750 ° C and maintained at this temperature for 2-7 hours. The coating has a dark gray color and a thickness of the order of 20 microns.

Минимальна  температура формировани  защитной пленки 700°С, врем  2 ч. Ни00Minimum temperature of forming a protective film 700 ° С, time 2 hours. Ni00

оabout

0000

оabout

ю юyu

ыs

же этих параметров идет недостаточный процесс ее отвердевани . При 750°С в течение 2,5 и более часов происходит процесс формировани  защитной пленки, котора  обладает повышенной сопротивл емостью сульфидной коррозии, высокой пластичностью , термостойкостью в услови х работы в газовой среде, содержащей сернистые соединени . Способ дает возможность защищать детали различных сечений, размеров, форм.however, these parameters are not sufficiently cured. At 750 ° C for 2.5 hours or more, the process of forming a protective film takes place, which has an increased resistance to sulfide corrosion, high ductility, and heat resistance under conditions of operation in a gaseous environment containing sulfur compounds. The method makes it possible to protect parts of various sections, sizes, shapes.

Покрытие представл ет собой тонкую однородную пленку на поверхности детали. При формировании пленки не используетс  основной сплав и не уменьшаетс  несущее сечение детали.The coating is a thin, uniform film on the surface of the part. In the formation of the film, the main alloy is not used and the bearing section of the part is not reduced.

Покрытие имеет структуру твердого раствора кобальта и хрома на основе никел  Ni(Co, Сг), включает оксиды СгсОз и ZrOz- Наблюдаютс  включени  фазы, обогащенной кремнием. Концентраци  элементов в слое следующа . мас,%: Ni основа; 13 Сг; 10Co;5Sl;2Tf; 1,5 Zr.The coating has the structure of a solid solution of cobalt and chromium based on nickel Ni (Co, Cr), and includes oxides CrcO3 and ZrOz. Inclusions of a phase enriched in silicon are observed. The concentration of elements in the layer is as follows. wt.%: Ni base; 13 Cg; 10Co; 5Sl; 2Tf; 1.5 Zr.

Покрытие сохранило защитные свойства после окислени  на воздухе при 900,950, 1000, 1050, 1100°С до 300 ч. Концентраци  элементов в поверхностном слое, мае.%: NI основа; 10 Сг; 9 Со; 3 Si; 1,5 TI; 1,0 Zr.The coating retained its protective properties after oxidation in air at 900.950, 1000, 1050, 1100 ° C for up to 300 hours. The concentration of elements in the surface layer, May.%: NI base; 10 Cr; 9 Co; 3 Si; 1.5 TI; 1.0 Zr.

Сопротивление сульфидной коррозии оценивали в среде, содержащей, мас.%: 3 NaCI; 40 N32804; 5 Рв20з; 10 СаО; 3,5 МдО; 3,5 35 SI02,. при температурах цикла: минимальна  100 и максимальна  980°С с продолжительностью 120 с. Через 1200 циклов испытаний покрытие сохранило свою целостность без отслаивани  и сколов защитного сло .Sulfide corrosion resistance was evaluated in a medium containing, wt.%: 3 NaCI; 40 N32804; 5 Rv20z; 10 CaO; 3.5 MDO; 3,5 35 SI02 ,. at cycle temperatures: minimum 100 and maximum 980 ° C with a duration of 120 s. After 1200 test cycles, the coating maintained its integrity without peeling and chips of the protective layer.

00

55

00

55

00

55

Пластичность покрыти  оценивали путем испытани  на.изгиб балочек с покрытием сечением 3x4 мм, длиной 45 мм на оптикомеханической установке с изменением углов поворота сечени  в области упругих деформаций . Оценка пластичности производилась по значению угла, при котором в покрытии по вл лась перва  трещина. Деформаци  на изгиб растрескивани  составл ет около 1,0%.The ductility of the coating was evaluated by testing the bending of the beams with a coating of 3x4 mm cross section and a length of 45 mm on an optomechanical installation with a change in the angle of rotation of the cross section in the region of elastic deformations. The plasticity was estimated by the value of the angle at which the first crack appeared in the coating. The flexural strain of cracking is about 1.0%.

Покрытие снижает шероховатость поверхности образца на величину ARZ 0,1- -0,3.The coating reduces the surface roughness of the sample by an ARZ value of 0.1--0.3.

Формула.изобретени The formula of the invention

Способ получени  жаростойкого защитного покрыти  на издели х из жаропрочных никелевых сплавов, включающий приготовление и нанесение на поверхность издели  суспензии, содержащей порошок кремни , хрома и циркони  и последующий нагрев с выдержкой при 700-750°С в течение 2-2,5 ч, отличающийс  тем, что, с целью повышени  сопротивлени  сульфидной коррозии и термостойкости покрыти , а также технологичности способа за счет об-:, работки геометрически сложных изделий , суспензию готов т на основе кислот и она дополнительно содержит никель, кобальт и оксид титана, причем ее приготовление ведут путем предварительного растворени  порошкообразных ингредиентов в равных количествах по массе в следующих кислотах: хрома (10-25) - в сол ной, никел  (10-15) и кобальта (20-30) - в азотной , циркони  (3-5), кремни  (1-3) и оксида титана (3-5) - в смеси азотной и сол ной кислот, вз тых в соотношении 1:3 с последующим их смешением.A method of obtaining a heat-resistant protective coating on products made of heat-resistant nickel alloys, comprising preparing and applying to the surface of the product a suspension containing silicon, chromium and zirconium powder and subsequent heating with exposure at 700-750 ° C for 2-2.5 hours, characterized the fact that, in order to increase the resistance of sulfide corrosion and heat resistance of the coating, as well as the manufacturability of the method due to :- work of geometrically complex products, the suspension is prepared on the basis of acids and it additionally contains nickel, cobalt titanium oxide, and its preparation is carried out by preliminary dissolving the powdered ingredients in equal quantities by weight in the following acids: chromium (10-25) in hydrochloric, nickel (10-15) and cobalt (20-30) in nitric, zirconium (3-5), silicon (1-3) and titanium oxide (3-5) - in a mixture of nitric and hydrochloric acids, taken in a ratio of 1: 3 with their subsequent mixing.

SU4953109 1991-05-12 1991-05-12 Method for production heat-resistant protective coating on article of heat-resistant nickel alloys RU1808022C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4953109 RU1808022C (en) 1991-05-12 1991-05-12 Method for production heat-resistant protective coating on article of heat-resistant nickel alloys

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4953109 RU1808022C (en) 1991-05-12 1991-05-12 Method for production heat-resistant protective coating on article of heat-resistant nickel alloys

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU1808022C true RU1808022C (en) 1993-04-07

Family

ID=21583317

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU4953109 RU1808022C (en) 1991-05-12 1991-05-12 Method for production heat-resistant protective coating on article of heat-resistant nickel alloys

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU1808022C (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Самсонов Г.В. и Эпин А.П. Тугоплавкие покрыти . М.: Металлурги , 1973, с.288-289. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Leyens et al. Effect of composition on the oxidation and hot corrosion resistance of NiAl doped with precious metals
JP3642529B2 (en) Platinum enriched silicon modified corrosion resistant aluminum coating
Liu et al. Preparation and hot corrosion behaviour of Pt modified AlSiY coating on a Ni-based superalloy
NL8005465A (en) NICKEL-BASED ALLOYS, METHOD FOR PERFORMING A HEAT TREATMENT THEREOF AND ITS USE IN OVEN ELEMENTS.
JPS5861244A (en) Nickel base superalloy single crystal article
NL7907856A (en) METHOD FOR COMPACTING CASTINGS
Sahu et al. Isothermal high temperature low cycle fatigue behavior of Nimonic-263: Influence of type I and type II hot corrosion
JPS5989745A (en) Metal coating composition for high temperature
EP0007675A1 (en) Process for applying a protective coating containing silicon to articles made from a superalloy
RU1808022C (en) Method for production heat-resistant protective coating on article of heat-resistant nickel alloys
DK141173B (en) Abrasion- and corrosion-resistant cobalt or nickel alloy.
CN116391060A (en) Chromium-free inorganic coating system for hot corrosion protection of superalloy substrates
EP0260510A2 (en) Thermomechanical method of forming fatigue crack resistant nickel base superalloys and product formed
JPH0124223B2 (en)
JPH11131206A (en) Powder material for thermal spraying coating and high temperature member using the same
US3647517A (en) Impact resistant coatings for cobalt-base superalloys and the like
Ganesan et al. Performance of Inconel alloy 617 in actual and simulated gas turbine environments
US3716398A (en) Impact resistant coatings for nickel-base and cobalt-base superalloys and the like
JPS62222084A (en) Steel parts
JPS58177401A (en) Coating method of nickel and chromium alloy
RU2471887C1 (en) Method of applying coats for protection against high-temperature oxidation of inner cavity of cooled blades of turbine made of carbon-free heat-resistant nickel-base alloys
Martin et al. Low Cycle Fatigue/Corrosion Interactions at 950° C of AM1 Single Crystal Nickel-Based Superalloy
JPH02254149A (en) Production of diffusion coated steel stock
JPS58104077A (en) Manufacture of high radiation heat-resistant coating
SU1168626A1 (en) Composition for alumosilicating chrome=nickel steels