Порошки металлидов ПВ-Н70Ю30 в Минске


Порошок металлида ПВ-Н70Ю30: состав и назначение

Порошок металлида ПВ-Н70Ю30 — это никель-алюминиевая композиция, применяемая для газотермического напыления покрытий. Материал относится к группе самофлюсующихся порошков на основе интерметаллида NiAl, где содержание никеля составляет около 70 %, а алюминия — около 30 % по массе. Благодаря экзотермической реакции между компонентами при нагреве частиц формируется плотное, прочно связанное с подложкой покрытие.

ПВ-Н70Ю30 производится методом распыления расплава с последующей классификацией по фракциям. Стандартный гранулометрический состав — 40–100 мкм, что обеспечивает стабильную подачу материала в плазменную струю или газопламенную горелку. Частицы имеют сферическую форму, что снижает сопротивление в тракте подачи и повышает равномерность напыления.

Технические характеристики и структура

При напылении порошка ПВ-Н70Ю30 происходит экзотермическое взаимодействие никеля с алюминием с образованием интерметаллидных фаз NiAl и NiAl. Это сопровождается локальным выделением тепла, которое дополнительно разогревает частицу и улучшает её растекание по поверхности. В результате формируется покрытие с низкой пористостью — на уровне 1–3 %, что существенно ниже, чем у традиционных керамических или металлических порошков.

Ключевые свойства напылённого слоя из ПВ-Н70Ю30:

  • высокая адгезия к стальным и чугунным подложкам — 40–60 МПа;
  • рабочая температура до 900 C в окислительной среде;
  • стойкость к термоциклированию в диапазоне –60…+800 C;
  • минимальная усадка при напылении — коэффициент линейного расширения близок к сталям;
  • стойкость к эрозионному износу при умеренных скоростях абразива.

Применение в промышленности

Покрытия из ПВ-Н70Ю30 применяются в узлах, работающих при повышенных температурах и циклических тепловых нагрузках. Материал используется как самостоятельное покрытие, так и в качестве подслоя под керамические термобарьерные слои на основе ZrO. Основные области применения:

  • газотурбинные двигатели — защита лопаток компрессора и камер сгорания;
  • энергетическое машиностроение — уплотнительные поверхности и корпуса арматуры;
  • металлургическое оборудование — ролики рольгангов и элементы печных агрегатов;
  • химическое аппаратостроение — детали насосов и запорной арматуры, контактирующие с агрессивными средами при нагреве;
  • автомобильная промышленность — выпускные коллекторы и детали систем рециркуляции отработавших газов.

Режимы напыления

Порошок ПВ-Н70Ю30 совместим с плазменным и высокоскоростным газопламенным напылением (HVOF). Для плазменного напыления рекомендуемая дистанция — 120–180 мм, мощность дуги — 30–45 кВт. При газопламенном напылении используется ацетилен-кислородная смесь с расходом ацетилена 40–60 л/мин. Оптимальная скорость перемещения горелки — 0,5–1,0 м/с, шаг напыления — 3–5 мм.

Перед нанесением покрытия поверхность подложки подвергают струйно-абразивной обработке электрокорундом до шероховатости Ra 6,3–12,5 мкм. Толщина напылённого слоя за один проход составляет 0,1–0,3 мм; суммарная толщина покрытия может достигать 1,5 мм без риска отслоения.

ПараметрЗначение для ПВ-Н70Ю30Метод контроляТипичное покрытиеПримечание
Химический состав, % Ni68–72Химический анализNiAlосновной компонент
Химический состав, % Al28–32Химический анализNiAlформирует интерметаллид
Фракция, мкм40–100Ситальный анализплазменноестандартный диапазон
Насыпная плотность, г/см3,2–3,8ГОСТ 19440—для дозирования
Адгезия к стали, МПа40–60Отрывной методплазменноепосле пескоструйной обработки

Преимущества перед аналогами

По сравнению с чисто металлическими порошками на основе Ni-Cr, ПВ-Н70Ю30 обеспечивает более высокую адгезию за счёт экзотермической реакции. В отличие от керамических порошков, покрытие обладает пластичностью, что снижает риск растрескивания при термоударах. Материал также характеризуется низким содержанием оксидных включений в покрытии, что достигается за счёт короткого времени пребывания частиц в высокотемпературной зоне.

Порошок ПВ-Н70Ю30 поставляется в герметичной упаковке по 1, 5 и 10 кг. Срок хранения — 12 месяцев с даты изготовления при условии соблюдения условий хранения в сухом отапливаемом помещении.

Вопросы и ответы

Для каких методов напыления подходит порошок ПВ-Н70Ю30?

Материал предназначен для плазменного напыления и высокоскоростного газопламенного напыления (HVOF). При плазменном напылении рекомендуемая дистанция — 120–180 мм, при HVOF — 200–300 мм.

Какова максимальная рабочая температура покрытия из ПВ-Н70Ю30?

Покрытие сохраняет работоспособность до 900 C в окислительной атмосфере. При кратковременных пиковых нагрузках допустимо повышение до 1000 C без потери адгезии.

Требуется ли специальная подготовка поверхности перед напылением?

Да, поверхность подвергают струйно-абразивной обработке электрокорундом до шероховатости Ra 6,3–12,5 мкм. Обезжиривание проводится непосредственно перед напылением.

Можно ли использовать ПВ-Н70Ю30 как подслой под керамику?

Да, это одно из основных применений. Покрытие из ПВ-Н70Ю30 толщиной 0,1–0,2 мм наносится как связующий подслой под термобарьерные слои из диоксида циркония.