многослойное износостойкое термостойкое покрытие

Формула изобретения

Многослойное износостойкое термостойкое покрытие для внутренней поверхности питателя термопластавтомата, полученное вакуумно-плазменным методом, состоящее из первого слоя из окиси циркония ZrO ₂ в количестве 94-91 мас.%, стабилизированной окисью иттрия в количестве Y₂O₃ 6-9 мас.%, и второго слоя из нитрида циркония ZrN.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к многослойным, износостойким термостойким покрытиям на деталях машин: внутренней поверхности питателя термопластавтомата.

Известно комбинированное теплозащитное покрытие на деталях из жаропрочных сплавов, включающее слой керамики ZrO ₂-8Y₂О₃, на который нанесен слой керамики ZrO₂-11Y₂O₃-(12-25)Si толщиной 10-15 мкм, который диффузионным отжигом трансформирован в покрытие, состоящее из [ZrO₂-11Y₂O ₃-(12-25)Si]-(ZrO₂-8Y₂O₃ )- + _'-фазы. Покрытие обеспечивает повышение долговечности и надежности деталей двигателей, работающих в условиях переменных термомеханических нагрузок и высокотемпературного окисления.

(RU 2402639, С23С 28/00, опубликовано 27.10.2010)

Известно двухслойное покрытие, полученное вакуумно-плазменным методом, которое состоит из первого слоя из сложного нитрида титана, циркония и железа и второго слоя из сложного нитрида титана, циркония и молибдена.

(RU 2402636, С23С 14/06, 14/24, опубликовано 27.10.2010)

Однако известные покрытия не обладают высокими износостойкими свойствами и не могут быть использованы для нанесения на внутреннюю поверхность питателя термопластавтомата.

Задачей и техническим результатом изобретения является получение многослойного износостойкого термостойкого покрытия для внутренней поверхности питателя термопластавтомата.

Технический результат достигают тем, что многослойное износостойкое термостойкое покрытие для внутренней поверхности питателя термопластавтомата, полученное вакуумно-плазменным методом, состоит из первого слоя из окиси циркония ZrO₂ в количестве 94-91 мас.%, стабилизированной окисью иттрия в количестве Y ₂O₃ 6-9 мас.%, и второго слоя из нитрида циркония ZrN.

Покрытие по изобретению использует термостойкость первого слоя в сочетании с износостойкостью второго слоя.

Многослойное покрытие по изобретению наносят стандартным вакуумно-плазменным методом. При нанесении первого слоя при пониженном давлении и температуре 450-500°С одновременно используют два расположенных вертикально в одной плоскости катода, первый из которых выполняют из циркония, второй - из иттрия. Содержание в покрытии окиси циркония в заявленных пределах 94-91 мас.% и содержание окиси иттрия в заявленных пределах 6-9 мас.% регулируют величиной тока, который подают на соответствующие катоды. В качестве реактивного газа при нанесении первого слоя используют кислород технический (ГОСТ 5583-78 первый сорт). При нанесении второго слоя используют только катод из циркония, а в качестве реактивного газа - азот (ГОСТ 9293-74 высший сорт), при давлении азота 7,5 10^-4Пa и температуре 600°С.

Покрытие по изобретению обладает низкой величиной остаточных напряжений, что обеспечивает высокую адгезионную прочность покрытия в сочетании с высокой термостойкостью и износостойкостью.