Жаростойкие сплавы на основе никеля и железа для покрытий

Применение

ВКНА, ПВ-НХ16Ю6Ит, ПР-Х20Н80, ПХ20Н80, ПНХ20К20Ю13, ПВ-Х20Ю6Ит  и др. Me (Fe, Ni, Со)-Cr-Al   сплавы - жаростойкие покрытия на деталях ГТД и энергетического оборудования. Восстановленные и распыленные водой порошки могут использоваться для изготовления деталей конструкционного назначения методом спекания.

ПВ-Н85Ю15 - газотермические жаростойкие, стойкие в воде и щелочи покрытия, подслои  для покрытий из  оксидов и карбидов.

ПВ-Н70Ю30 – жаростойкие и теплостойкие покрытия при температурах до 1200 ⁰С, детали конструкционного назначения, изготавливаемые методом спекания.

ПВ-Н55Т45 -износостойкие покрытия, устойчивые  в щелочах,  морской воде, на воздухе при температурах до 600 ⁰С, детали конструкционного назначения с эффектом памяти формы, изготавливаемые методом спекания.

Методы нанесения покрытий: плазменное напыление, плазменная наплавка (PTA), газопламенное, детонационное и высокоскоростное (HVOF) напыление.

Выбор  материала определяется назначением покрытия,  целью достижения специальных свойств поверхности деталей машин и оборудования, а также методом нанесения упрочняющих покрытий.

Марка порошка Форма частиц Фракция	Номинальный химический состав, %
	Основные компоненты и примеси
	Fе	Сr	Ni	Co	Мо	Al	Другие
ПР-НЮ5 распыленный газом, сфероидальный -40, 11-53, 40-100, 40-125, 45-106 мкм	<1,0	-	основа	-	-	5	С <0,1, Si, Fe, Mn <1
ПР-Х20Н80 распыленный газом, сфероидальный ПРВ-Х20Н80 распыленный водой, округлый -40, 20-63, 40-100, 80-160 мкм	<1,0	20,5	основа	-	-	-	С, Mn <0,1 Si <0,5 О<0,05
ПХ20Н80 восстановленный, иррегулярный фр. -40, 40-100, 40-160 мкм	<0,3	20	основа	-	-	-	С <0,06 S <0,01 Si <0,1 O <0,3
ПВ-Х25Ю6 восстановленный иррегулярный -45, -63, -280 мкм	основа	25	--	--	--	6	С<0,2  Са, С <0,2
ПВ-Х20Ю6Ит восстановленный иррегулярный -45, -63, -280 мкм	основа	20	-	-	-	6	С <0,2 Y
ПВ-Х25Ю10 восстановленный иррегулярный -45, -63, -280 мкм	основа	25	-	-	-	10	С <0,2
ПВ-Н70Ю30 восстановленный иррегулярный 20-63 мкм	<0,2	-	основа	-	-	30,5	С <0,07
ПВ-Н85Ю15 восстановленный иррегулярный 20-63, 40-100 мкм	<0,2	-	основа	-	-	15	С <0,07
ПВ-Н55Т45 восстановленный иррегулярный 20-63, 40-100 мкм	<0,2	-	основа	-	-	-	Ti 45 С <0,07
ПВ-Н75Ю23В (ВКНА) восстановленный, иррегулярный -56 мкм	<0,2	+	основа	+	+	23	химсостав по запросу
ПВ-НХ20Ю10 восстановленный иррегулярный -45, -63, -280 мкм	-	20	основа	-	-	10	С <0,2
ПВ-НХ16Ю6Ит восстановленный иррегулярный -45, -63, -280 мкм	-	16	основа	-	-	6	Y 0,5 Са, С <0,2
ПНХ20К20Ю13 восстановленный иррегулярный -40,-63, 40-100 мкм	<0,3	20	основа	20	-	13	Y Si Nb С 0,01-0,15
ПР-НХ22Ю10Ит * распыленный газом, сфероидальный (аналог Amdry 962 / NiCrAlY 66 22 10 1)	-	21,00-23,00	основа	-	-	9,00-11,00	Y 0,80-1,20 S+P+Si+Mn не более 1,00 %
ПР-ХН67Ю12*  распыленный газом, сфероидальный (аналог Amperit 457.642)	-	19,00-21,00	основа	-	-	11,00-12,00	Y 0,20-0,50 Re 0,70-0,90  Hf 0,70-0,90
ПВ-НХ20С восстановленный иррегулярный -40,-63, 40-100 мкм	-	20	основа	-	-	-	Si 2

Порошки распыленные могут поставляться с другими размерами частиц, не  указанными в таблице, мкм: 45-125, -125, 100-140, 100-280, 160-280, 280-400

*Новые материалы: сплавы системы Ni-Cr-Al-Y для покрытий в авиакосмической отрасли.

Сплавы системы Ni-Cr-Al-Y наиболее широко применяются для получения покрытий на лопатках работающих при высоких температурах и термических напряжениях.

Свойства NiAl Металлидов

Основная фаза в структуре материала  ПВ-Н70Ю30 - металлид NiAl (β` - фаза >95%), в ПВ-Н85Ю15 – металлид Ni<sub>3</sub>Al (γ`- фаза >95%),  в ВКНА - металлид Ni₃Al (γ`- фаза).  Структура материалов в покрытии отличается высокой устойчивостью к рекристаллизации в процессе их эксплуатации при повышенных температурах.

Форма частиц

Размер частиц

Основная фракция  20-63 мкм, порошка ВКНА - 56 мкм.

Типичный средний размер (условный диаметр) частиц порошков 30-40 мкм

Физико-механические свойства порошков и покрытий

ВКНА - жаропрочный суперсплав на основе металлида Ni₃Al , фазоупрочненного добавками тугоплавких металлов, характеризуется великолепными физико-механическими свойствами плазменных покрытий - структурной термостабильностью, жаростойкостью и износостойкостью в условиях работы деталей ГТД  при 1150-1200⁰С.

ПВ-Н70Ю30 (Ni70Al30)

Температура плавления 1640 ⁰С. Исключительно высокая жаростойкость при нагреве на воздухе, превышающая в три раза сопротивление коррозии известного жаропрочного сплава ХН77ТЮР.

Материал	Привес на воздухе, г/м2 , при Т 0С в течение 100 час
	1000	1100	1200
ПВ-Н70Ю30 (Ni70Al30)	0,06	0,1	0,2
ХН77ТЮР (NiCr20Ti2,5Al)	0,14	0,36	0,65

ПВ-Н70Ю30 в плазменных покрытиях обладает коррозионной стойкостью в атмосфере, воде и щелочах (растворах NaOH, KOH). 

Твердость покрытия около 40 HRC, материал образует прочные покрытия  со сталью и медью, отлично прессуется и спекается в вакууме.

ПВ-Н85Ю15 (Ni85Al15)

Температура плавления 1400 ⁰С, великолепная жаростойкость покрытий при нагреве на воздухе до 1150 ⁰С,  материал и покрытия стойки в атмосфере, воде и щелочах.

Твердость плазменных покрытий около 300 НВ, материал образует прочные покрытия  со сталью и медью.