Корзина
Ваша корзина пуста!
Это никогда не поздно исправить :)
Порошки металлидов ВКНА: жаропрочные интерметаллидные порошки для газотермических покрытий
Порошки металлидов ВКНА — это порошковые материалы на основе интерметаллидного сплава системы Ni–Al с легированием хромом, кобальтом, вольфрамом, молибденом, рением и иттрием, выпускаемые под марками ВКНА-1, ВКНА-2, ВКНА-4У, ВКНА-23, ВКНА-25. В отличие от никелевых самофлюсующихся порошков типа ПГ-СР, данные материалы формируют покрытие с гетерофазной структурой /-NiAl, обеспечивающей стойкость к сульфидно-оксидной коррозии и газовой эрозии при рабочих температурах 900–1200 C. Гранулометрический состав фракций подбирается под конкретный способ напыления: для плазменного — 40–100 мкм, для высокоскоростного газопламенного (HVOF) — 15–45 мкм, для микроплазменного — 10–63 мкм.
Технические характеристики и фазовый состав
Основой порошков ВКНА служит интерметаллид NiAl с объёмной долей -фазы 60–80 %, что определяет аномальный рост предела текучести при нагреве до 800 C. Легирование рением (до 2,5 % масс.) и иттрием (0,3–0,8 % масс.) повышает жаростойкость за счёт формирования оксидных барьеров YOAlO. Порошки получают газовой атомизацией расплава с последующим рассевом; насыпная плотность составляет 3,8–4,4 г/см, текучесть — не более 25 с по стандартной воронке.
| Марка | Фракция, мкм | Температура эксплуатации, C | Твёрдость покрытия, HRC | Способ напыления |
|---|---|---|---|---|
| ВКНА-1 | 40–100 | 900–1100 | 38–45 | плазменный |
| ВКНА-2 | 15–45 | 950–1150 | 40–48 | HVOF |
| ВКНА-4У | 10–63 | 1000–1200 | 42–50 | микроплазменный |
| ВКНА-23 | 20–80 | 900–1150 | 36–44 | детонационный |
| ВКНА-25 | 15–53 | 1000–1200 | 44–52 | HVOF |
Области применения
- Лопатки и сопловые аппараты газотурбинных двигателей, включая горячую часть турбины ГТД-110М и энергетических ГТУ.
- Жаровые трубы и змеевики печей пиролиза нефтехимических установок, работающие в среде сероводорода при 950–1100 C.
- Детали камер сгорания и форсунок жидкостных ракетных двигателей, где требуется стойкость к окислительной эрозии.
- Уплотнительные поверхности арматуры высокого давления и шиберных задвижек тепловых электростанций.
- Восстановление изношенных бандажей и направляющих лопаточных аппаратов компрессоров металлургических агрегатов.
Технологические особенности напыления
Покрытия из порошков ВКНА наносят на подслой из NiCrAlY или непосредственно на подготовленную поверхность с шероховатостью Ra 6,3–12,5 мкм после абразивоструйной обработки электрокорундом. Дистанция напыления при HVOF составляет 250–350 мм, расход порошка — 30–60 г/мин, скорость частиц — 550–750 м/с. Пористость сформированного слоя не превышает 2–4 %, адгезионная прочность на отрыв достигает 60–80 МПа. Последующая термическая обработка при 1050–1100 C в вакууме обеспечивает диффузионное сцепление и гомогенизацию -фазы.
Вопросы и ответы
Чем порошки ВКНА отличаются от порошков NiCrAlY?
Порошки ВКНА содержат упорядоченную интерметаллидную -фазу NiAl в объёме 60–80 %, тогда как NiCrAlY представляет собой твёрдый раствор. Это даёт более высокий предел текучести при 800–1000 C и меньшую скорость диффузионной деградации покрытия.
Какой способ напыления обеспечивает минимальную пористость покрытия ВКНА?
Наименьшая пористость (1–2 %) достигается при высокоскоростном газопламенном напылении (HVOF) с фракцией 15–45 мкм и скоростью частиц свыше 600 м/с. Плазменное напыление даёт 3–5 % пористости.
Требуется ли подслой при нанесении ВКНА на жаропрочные никелевые сплавы?
При нанесении на сплавы типа ЖС6У, Inconel 738 подслой NiCrAlY рекомендуется для предотвращения взаимной диффузии и повышения адгезии. На углеродистые и низколегированные стали допускается прямое напыление после абразивоструйной подготовки.
Какой гранулометрический состав выбрать для плазменного напыления?
Для плазменного напыления применяют фракцию 40–100 мкм с текучестью не более 25 с. Мелкие фракции 10–45 мкм используют для микроплазменного и HVOF-напыления, где требуется высокая скорость частиц.