RU2784931C1 - Method for applying a protective coating to a metal mold for casting aluminum alloys - Google Patents
Method for applying a protective coating to a metal mold for casting aluminum alloys Download PDFInfo
- Publication number
- RU2784931C1 RU2784931C1 RU2022117824A RU2022117824A RU2784931C1 RU 2784931 C1 RU2784931 C1 RU 2784931C1 RU 2022117824 A RU2022117824 A RU 2022117824A RU 2022117824 A RU2022117824 A RU 2022117824A RU 2784931 C1 RU2784931 C1 RU 2784931C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- metal mold
- coating
- hardness
- hrc
- layer
- Prior art date
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 55
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 55
- 238000005266 casting Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 13
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 title claims abstract description 7
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 31
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 29
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims abstract description 19
- TWXTWZIUMCFMSG-UHFFFAOYSA-N nitride(3-) Chemical compound [N-3] TWXTWZIUMCFMSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000010849 ion bombardment Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims abstract description 9
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 claims abstract description 5
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims abstract description 5
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 27
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000001070 adhesive Effects 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 125000004429 atoms Chemical group 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 2
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 2
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 2
- 101710013675 At4g14360 Proteins 0.000 description 1
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- REDXJYDRNCIFBQ-UHFFFAOYSA-N aluminium(3+) Chemical class [Al+3] REDXJYDRNCIFBQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminum Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005524 ceramic coating Methods 0.000 description 1
- 230000002925 chemical effect Effects 0.000 description 1
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000008199 coating composition Substances 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000001264 neutralization Effects 0.000 description 1
- 238000005121 nitriding Methods 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective Effects 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N titanium nitride Chemical compound [Ti]#N NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к литейному производству и может быть применено для повышения стойкости металлического формы для литья алюминиевых сплавов.The invention relates to foundry and can be used to increase the durability of a metal mold for casting aluminum alloys.
Известен «Способ получения теплозащитного покрытия на металлической форме для отливки деталей из алюминиевых сплавов» (патент РФ № 1678508, B22C23/02, опубл. 1991.23.09). В предлагаемом способе формообразующая поверхность металлической формы для отливки деталей из алюминиевых сплавов в вакуумной камере подвергается нагреву и очистке от следов масел и окислов, методом катодно-ионной бомбардировки (КИБ). После нагрева и очистки поверхности металлической формы на нее напыляют сначала металлический подслой, температура плавления которого выше температуры плавления формы, а затем на металлический подслой наносят защитный слой керамики, нейтральной к металлу отливаемых деталей. Подслой напыляют из металла, имеющего коэффициент линейного расширения, меньший, чем у материала формы, но больший, чем у керамического покрытия. Known "Method of obtaining a heat-shielding coating on a metal mold for casting parts from aluminum alloys" (RF patent No. 1678508, B22C23/02, publ. 1991.23.09). In the proposed method, the forming surface of a metal mold for casting parts from aluminum alloys in a vacuum chamber is subjected to heating and cleaning from traces of oils and oxides using the cathode-ion bombardment (CIB) method. After heating and cleaning the surface of the metal mold, first a metal sublayer is sprayed onto it, the melting temperature of which is higher than the melting temperature of the mold, and then a protective layer of ceramics is applied to the metal sublayer, which is neutral to the metal of the cast parts. The sublayer is deposited from a metal having a coefficient of linear expansion that is less than that of the mold material, but greater than that of the ceramic coating.
К недостаткам данного способа можно отнести:The disadvantages of this method include:
- повышенную трудоемкость и сложность, связанные с тем, что все слоя покрытия наносятся различными методами;- increased labor intensity and complexity associated with the fact that all coating layers are applied by different methods;
- повышенная хрупкость поверхностного керамического слоя покрытия;- increased brittleness of the surface ceramic layer of the coating;
- малая адгезия с материалом пресс-формы ввиду разнородности наносимых слоев покрытия.- low adhesion with the mold material due to the heterogeneity of the applied coating layers.
Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является «Способ нанесения защитного покрытия на металлический кокиль для литья медных сплавов» (патент РФ № 2767970, C23C 14/06, C23C 14/28, C23C 14/50 опубл. 22.03.2022). В предлагаемом способе проводят предварительный нагрев и очистку формообразующей поверхности металлической пресс-формы методом катодно-ионной бомбардировки. На предварительно очищенную формообразующую поверхность металлического кокиля методом катодно-ионной бомбардировки наносят слой из нитрида титана толщиной 1,5 мкм и твердостью 52-55 HRC для адгезионной связи покрытия с формообразующей поверхностью металлического кокиля. Затем поверх нижнего слоя наносят промежуточный слой толщиной 1 мкм твердостью 61-63 HRC из карбонитрида титана и молибдена. После чего наносят верхний слой из нитрида молибдена толщиной 2 мкм и твердостью 53-57 HRC. Нанесение всех указанных слоев осуществляют методом катодно-ионной бомбардировки в вакуумной камере. Обеспечивается повышение износостойкости и теплостойкости формообразующей поверхности кокиля, а также качество получаемых отливок за счет уменьшения коэффициента трения между формообразующей поверхностью и потоком расплавленного металла.The closest technical solution adopted for the prototype is "Method of applying a protective coating on a metal mold for casting copper alloys" (RF patent No. 2767970, C23C 14/06, C23C 14/28, C23C 14/50 publ. In the proposed method, preheating and cleaning of the shaping surface of a metal mold is carried out by cathode ion bombardment. A layer of titanium nitride with a thickness of 1.5 μm and a hardness of 52-55 HRC is applied to the pre-cleaned shaping surface of the metal mold by cathode-ion bombardment for adhesive bonding of the coating with the shaping surface of the metal mold. Then, an
Можно выделить следующие недостатки описанной формы, влияющие на эксплуатационный ресурс:The following disadvantages of the described form can be distinguished, affecting the operational resource:
- относительно малая общая толщина покрытия, которая уменьшает эксплуатационный ресурс;- relatively small overall thickness of the coating, which reduces the service life;
- малая толщина наружного слоя, недостаточная для обеспечения защиты от негативных воздействий со стороны заливаемого расплава;- small thickness of the outer layer, insufficient to provide protection against negative impacts from the poured melt;
- относительно большая твердость промежуточного слоя, приводящая к появлению напряжений.- relatively high hardness of the intermediate layer, leading to the appearance of stresses.
Предлагаемое изобретение направлено на устранение недостатков, присущих аналогам и прототипу.The present invention is aimed at eliminating the disadvantages inherent in analogues and the prototype.
Решаемой технической проблемой является создание металлической формы для литья алюминиевых сплавов с многослойным защитным покрытием, с улучшенными эксплуатационными свойствами.The technical problem to be solved is the creation of a metal mold for casting aluminum alloys with a multilayer protective coating, with improved performance properties.
Техническим результатом заявляемого изобретения является повышение эксплуатационного ресурса металлической формы для литья алюминиевых сплавов.The technical result of the claimed invention is to increase the service life of a metal mold for casting aluminum alloys.
Технический результат достигается тем, что на предварительно очищенную формообразующую поверхность металлической формы методом катодно-ионной бомбардировки наносят слой толщиной 1,0 мкм твердостью 50-53 HRC из нитрида молибдена для адгезионной связи покрытия с поверхностью металлической формы, затем поверх нижнего слоя наносят промежуточный слой толщиной 2,0 мкм твердостью 58-60 HRC из нитрида металлов титана и молибдена для обеспечения высокой твердости всего покрытия, далее наносят верхний слой толщиной 2,5 мкм твердостью 52-55 HRC из нитрида молибдена, при чем нанесение всех слоев осуществляется методом катодно-ионной бомбардировки в вакуумной камере, при этом покрываемую формообразующую поверхность металлической формы располагают на вращающейся основе, рядом с которой в одной горизонтальной плоскости напротив друг друга установлены катоды, испарение которых осуществляют с помощью электрической дуги в испарителе с одновременным действием ионного излучателя в среде реакционного газа.The technical result is achieved by applying a layer 1.0 μm thick with a hardness of 50-53 HRC from molybdenum nitride to the previously cleaned shaping surface of a metal mold by cathode-ion bombardment for adhesive bonding of the coating with the surface of the metal mold, then an intermediate layer is applied over the bottom layer with a thickness of 2.0 µm with a hardness of 58-60 HRC from titanium and molybdenum metal nitride to ensure high hardness of the entire coating, then a top layer of 2.5 µm thick with a hardness of 52-55 HRC from molybdenum nitride is applied, and all layers are applied using the cathodic ion bombardment in a vacuum chamber, while the coated shaping surface of the metal mold is placed on a rotating base, next to which cathodes are installed opposite each other in the same horizontal plane, the evaporation of which is carried out using an electric arc in the evaporator with the simultaneous action of an ion emitter in the reaction gas medium .
Новизной данного изобретения являются:The novelty of this invention are:
– использование метода катодно-ионной бомбардировки для нанесения всех слоев покрытия на формообразующую поверхность металлической формы для литья алюминиевых сплавов;- the use of the method of cathode-ion bombardment for applying all layers of the coating on the shaping surface of a metal mold for casting aluminum alloys;
– состав покрытия для формообразующих поверхностей металлической формы для литья алюминиевых сплавов.– coating composition for forming surfaces of a metal mold for casting aluminum alloys.
Техническая сущность способа.The technical essence of the method.
При литье в кокиль формообразующие поверхности металлической формы 1 (фиг.1) испытывают значительные воздействия со стороны заливаемого расплава, приводящие к дефектам различного рода на поверхности и в теле металлической формы. Среди них, наиболее распространенными являются трещины, возникающие в результате действия напряжений, а также при протекании различных физико-химических процессов. Поэтому при литье алюминиевых сплавов с высокой температурой плавления и значительным химическим воздействием, вопрос повышения износостойкости и стойкости к химическим воздействиям является актуальным. В указанных условиях многослойное защитное покрытие, состоящее из следующих слоев: нитрида молибдена 2, нитрида металлов титана и молибдена 3 и нитрида молибдена 4, должно обладать рядом преимуществ, выделяющих его на фоне других возможных решений. Данное покрытие обладает повышенной износостойкостью и прочностью, как и существующие аналоги. Стоит отметить, что высокая износостойкость и твердость, а также высокая прочность сцепления должна соответствовать всем слоям покрытия, помимо этого каждый слой должен выполнять определенные, соответствующие ему свойства. Согласно теоретических рекомендаций [Гавариев, Р.В. К вопросу определения свойств износостойких покрытий металлических форм / Р.В. Гавариев, И.А. Савин, Д.Л. Панкратов // Вестник Казанского государственного технического университета им. А.Н. Туполева. - 2019. - Т. 75. - № 3. - С. 81-84.] положительные свойства слоев суммируются и образуют совокупность положительных свойств для всего покрытия, поэтому для процесса литья в кокиль должны быть обеспечены следующие условия: нижний слой должен обеспечивать максимальную прочность сцепления покрытия с материалом металлической формы, средний должен обладать необходимой микротвердостью, а верхний минимальным коэффициентом трения и защитными свойствами от химических воздействий. При этом, за счет подбора оптимального состава, а также величины твердости и толщины каждого слоя возможно обеспечение высоких показателей по уровню трещиностойкости [Гавариев, Р.В. К вопросу проектирования кокилей / Р.В. Гавариев, Д.Л. Панкратов // Вестник Казанского государственного технического университета им. А.Н. Туполева. - 2020. - Т. 76. - № 2. - С. 63-67].When casting in a chill mold, the forming surfaces of the metal mold 1 (figure 1) experience significant effects from the poured melt, leading to defects of various kinds on the surface and in the body of the metal mold. Among them, the most common are cracks resulting from the action of stresses, as well as during the course of various physical and chemical processes. Therefore, when casting aluminum alloys with a high melting point and significant chemical attack, the issue of increasing wear resistance and resistance to chemical attack is relevant. Under these conditions, a multilayer protective coating consisting of the following layers:
Процесс нанесения покрытий на формообразующую поверхность металлической формы, расположенного на вращающемся основании 6 (фиг.2) производится методом катодно-ионной бомбардировки на установке типа «Булат» в вакуумной камере 5 с двумя катодами 7 из титана и молибдена горизонтально расположенными в испарителе 8 горизонтально в одной плоскости напротив друг друга. Перед нанесением слоев, покрываемую деталь пресс-формы бомбардируют ионами при помощи ионного излучателя 9 для очистки формообразующей поверхности от инородных частиц. Весь процесс нанесения покрытия происходит в среде реакционного газа 10. The process of coating the forming surface of a metal mold located on a rotating base 6 (figure 2) is carried out by the method of cathode-ion bombardment on a Bulat type installation in a
Физическая сущность процесса заключается в адгезионной связи двух разнородных тел, при этом процесс проходит за две стадии: на первой происходит сближение поверхностей, а затем образование химических связей на уровне атомов. Инертные в обычных условиях тела активируются каким-либо способом: термическим, механическим, радиационным, то есть подводом энергии. При этом разрушаются поверхностные пленки и электронные конфигурации. После чего происходит сближение двух фаз за счет сил Ван дер Вальса, это приводит к перекрытию электронных оболочек поверхностных атомов. Высвобождающиеся при этом атомы участвуют в образовании новых конфигураций с уже различными кристаллами. Так происходит взаимопроникновение различных материалов на атомарном уровне, что обеспечивает повышенный уровень адгезии. The physical essence of the process lies in the adhesive bond of two dissimilar bodies, while the process takes place in two stages: at the first stage, the surfaces approach each other, and then the formation of chemical bonds at the atomic level. Inert bodies under normal conditions are activated in some way: thermal, mechanical, radiation, that is, by supplying energy. In this case, surface films and electronic configurations are destroyed. After that, the two phases approach each other due to the van der Waals forces, which leads to the overlap of the electron shells of the surface atoms. The released atoms take part in the formation of new configurations with already different crystals. This is how the interpenetration of various materials occurs at the atomic level, which provides an increased level of adhesion.
Процесс нанесения покрытия проходит при следующих рабочих параметрах: давление в рабочей камере достигает 5,1*10
Сравнение показателей стойкости различных покрытий осуществлялось при помощи многофакторного эксперимента процесса литья в кокиль детали из сплава АК-7. Суть процесса литья в кокиль заключается в том, что в металлической форме имеется формообразующая поверхность, в которую подается расплав. Застывая, наружная поверхность получаемой отливки принимает форму, соответствующей формообразующей поверхности. Для эксперимента была изготовлена металлическая форма с несколькими формообразующими поверхностями с использованием различных способов повышения стойкости изделий, таких как: азотирование, борирование, описываемый в прототипе и предлагаемый в данной заявке способ, при котором на предварительно очищенную формообразующую поверхность металлической формы методом катодно-ионной бомбардировки наносят слой толщиной 1,0 мкм твердостью 50-53 HRC из нитрида молибдена для адгезионной связи покрытия с поверхностью металлической формы, затем поверх нижнего слоя наносят промежуточный слой толщиной 2,0 мкм твердостью 58-60 HRC из нитрида металлов титана и молибдена для обеспечения высокой твердости всего покрытия, далее наносят верхний слой толщиной 2,5 мкм твердостью 52-55 HRC из нитрида молибдена. При этом, были получены следующие показатели стойкости: азотированная и цианированная формообразующие поверхности показали примерно одинаковые значения, равные примерно 12000 циклам запрессовок, формообразующая поверхность, изготовленная по способу, описанному в прототипе показала значение стойкости в 18000 циклов, наибольший результат соответствовал формообразующей поверхности, с покрытием предлагаемом в данной заявке – 25000 циклов, что почти в 1,4 раза больше, чем у прототипа. Прочность сцепления покрытия с материалом металлической формы определялась при помощи механического адгезиметра elcometer 506, при этом, согласно методике производственных испытаний на основе 5 измерений количественная величина составила 48 МПа, при этом образец с покрытием указанным в прототипе показал значение в 46 МПа. Измерение твердости покрытия осуществлялось с использованием алмазной пирамидки при помощи микротвердомера ПМТ-3, полученное значение твердости покрытия составило 58 HRC, что примерно соответствует показателям прототипа. Измерение коэффициента трения на формообразующей поверхности пресс-формы является весьма сложной задачей, как с практической, так и с теоретической точки зрения, поэтому оценку данного показателя производили на основе изучения косвенных признаков, таких как шероховатость формообразующей поверхности, качество поверхности получаемых отливок, наличие пористости в получаемых отливках. На основе измерений были получены следующие результаты: шероховатость формообразующей поверхности металлической формы после нанесения предлагаемого покрытия не изменилась и составила Ra=0,2 мкм, общий объем газовых пор в получаемых отливках не превышал 0,7% от общего объема, качество поверхности полученных отливок, удовлетворяло требованиям ГОСТ 26645-85, при этом параметры отливок полученных в металлической форме, изготовленной по способу предложенному в прототипе были хуже, так, шероховатость формообразующей поверхности составила Ra=0,3 мкм, общий объем газовых пор – 0,9 %. Указанные значения косвенных параметров указывают на то, что в потоке расплавленного металла по формообразующей поверхности с многослойным защитным покрытием, предложенном в данной заявке не возникало дополнительных завихрений, вызванных поверхностным слоем, таким образом можно сказать, что предлагаемое покрытие обладает низким коэффициентом трения, в том числе по сравнению с прототипом. Кроме этого на основе величины шероховатости оценивалось химическое воздействие на металлическую форму, так как в случае химических реакций на формообразующей поверхности формы возникают наросты различного рода, то они критически влияют на показатель шероховатости. Так как у предлагаемого покрытия показатели шероховатости наилучшие, следовательно, защита от химических воздействий также является наилучшей.Comparison of the resistance indicators of various coatings was carried out using a multifactorial experiment of the mold casting process of a part made of AK-7 alloy. The essence of the mold casting process is that the metal mold has a shaping surface into which the melt is fed. While solidifying, the outer surface of the resulting casting takes the form corresponding to the forming surface. For the experiment, a metal mold was made with several forming surfaces using various methods to increase the resistance of products, such as: nitriding, boriding, described in the prototype and proposed in this application, a method in which a 1.0 µm thick layer with a hardness of 50-53 HRC of molybdenum nitride for adhesive bonding of the coating to the surface of a metal mold, then an intermediate layer of 2.0 µm thick with a hardness of 58-60 HRC of titanium and molybdenum metal nitride is applied over the bottom layer to ensure high hardness the entire coating, then a top layer of 2.5 μm thick with a hardness of 52-55 HRC of molybdenum nitride is applied. At the same time, the following resistance indicators were obtained: nitrided and cyanidated forming surfaces showed approximately the same values, equal to approximately 12,000 pressing cycles, a forming surface made according to the method described in the prototype showed a durability value of 18,000 cycles, the highest result corresponded to the forming surface, coated proposed in this application - 25,000 cycles, which is almost 1.4 times more than the prototype. The adhesion strength of the coating to the material of the metal mold was determined using an elcometer 506 mechanical adhesion meter, while, according to the production test method based on 5 measurements, the quantitative value was 48 MPa, while the sample with the coating specified in the prototype showed a value of 46 MPa. The coating hardness was measured using a diamond pyramid using a PMT-3 microhardness tester, the resulting coating hardness value was 58 HRC, which approximately corresponds to the prototype. Measuring the coefficient of friction on the shaping surface of the mold is a very difficult task, both from a practical and theoretical point of view, therefore, this indicator was evaluated based on the study of indirect signs, such as the roughness of the shaping surface, the quality of the surface of the resulting castings, the presence of porosity in the resulting castings. Based on the measurements, the following results were obtained: the roughness of the forming surface of the metal mold after applying the proposed coating did not change and amounted to Ra = 0.2 μm, the total volume of gas pores in the resulting castings did not exceed 0.7% of the total volume, the surface quality of the obtained castings, met the requirements of GOST 26645-85, while the parameters of the castings obtained in a metal mold made according to the method proposed in the prototype were worse, for example, the roughness of the forming surface was Ra = 0.3 μm, the total volume of gas pores was 0.9%. The indicated values of indirect parameters indicate that in the flow of molten metal along the forming surface with a multilayer protective coating proposed in this application, there were no additional turbulences caused by the surface layer, so we can say that the proposed coating has a low coefficient of friction, including compared to the prototype. In addition, on the basis of the roughness value, the chemical effect on the metal mold was evaluated, since in the case of chemical reactions, various kinds of growths appear on the shaping surface of the mold, they critically affect the roughness index. Since the proposed coating has the best roughness, therefore, the protection against chemical attack is also the best.
Преимущества предлагаемого способа по сравнению с известными аналогами.The advantages of the proposed method in comparison with known analogues.
Предлагаемый способ нанесения покрытия на металлическую форму для литья алюминиевых сплавов по сравнению с аналогами:Suggested method coating on a metal mold for casting aluminum alloys in comparison with analogues:
1. Повышает износостойкость формообразующих поверхностей металлической формы за счет нанесения многослойного покрытия, каждый слой которого выполняет определенную функцию.1. Increases the wear resistance of the forming surfaces of a metal mold by applying a multilayer coating, each layer of which performs a specific function.
2. Повышает стойкость формообразующей поверхности металлической формы от химических воздействий со стороны заливаемого расплава алюминия.2. Increases the resistance of the forming surface of the metal mold from chemical influences from the poured aluminum melt.
3. Повышает качество получаемых отливок за счет уменьшения коэффициента трения между формообразующей поверхностью и потоком расплавленного металла.3. Improves the quality of the resulting castings by reducing the coefficient of friction between the forming surface and the flow of molten metal.
4. Использование преимуществ дорогостоящих материалов таких как: титан, молибден, при их малой массовой доли от массы всей металлической формы.4. Using the advantages of expensive materials such as titanium, molybdenum, with their small mass fraction of the mass of the entire metal mold.
5. Нанесение всех слоев покрытий происходит за один установ.5. Application of all layers of coatings occurs in one setting.
6. Толщина наносимого покрытия составляет не более 5,5 мкм, что позволяет не вносить значительных поправок при проектировании металлической формы.6. The thickness of the applied coating is no more than 5.5 microns, which allows not to make significant amendments when designing a metal mold.
Claims (1)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2784931C1 true RU2784931C1 (en) | 2022-12-01 |
Family
ID=
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2795775C1 (en) * | 2023-02-02 | 2023-05-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" | Method for producing a protective coating in vacuum on the forming surface of a metal mold for casting magnesium alloys. |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1400609A1 (en) * | 2002-09-04 | 2004-03-24 | Seco Tools Ab | Precipitation hardened wear resistant coating |
| EP1916707A2 (en) * | 2003-05-02 | 2008-04-30 | Air Products and Chemicals, Inc. | Methods for depositing metal films by CVD or ALD processes onto diffusion barrier layers |
| CN103343326B (en) * | 2013-07-08 | 2015-04-01 | 武汉大学 | Nanocrystalline ultrahard composite coating and preparation method thereof |
| RU2561578C1 (en) * | 2014-10-28 | 2015-08-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Method of producing sandwiched coating for cutting tool |
| RU2569870C1 (en) * | 2014-07-15 | 2015-11-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технически университет им. А.Н. Туполева - КАИ" (КНИТУ-КАИ) | Method of protective coating application to die mould for die casting |
| RU2767970C1 (en) * | 2021-10-29 | 2022-03-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ" | Method for applying a protective coating to a metal mold for casting copper alloys |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1400609A1 (en) * | 2002-09-04 | 2004-03-24 | Seco Tools Ab | Precipitation hardened wear resistant coating |
| EP1916707A2 (en) * | 2003-05-02 | 2008-04-30 | Air Products and Chemicals, Inc. | Methods for depositing metal films by CVD or ALD processes onto diffusion barrier layers |
| CN103343326B (en) * | 2013-07-08 | 2015-04-01 | 武汉大学 | Nanocrystalline ultrahard composite coating and preparation method thereof |
| RU2569870C1 (en) * | 2014-07-15 | 2015-11-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технически университет им. А.Н. Туполева - КАИ" (КНИТУ-КАИ) | Method of protective coating application to die mould for die casting |
| RU2561578C1 (en) * | 2014-10-28 | 2015-08-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Method of producing sandwiched coating for cutting tool |
| RU2767970C1 (en) * | 2021-10-29 | 2022-03-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ" | Method for applying a protective coating to a metal mold for casting copper alloys |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2795775C1 (en) * | 2023-02-02 | 2023-05-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" | Method for producing a protective coating in vacuum on the forming surface of a metal mold for casting magnesium alloys. |
| RU2799372C1 (en) * | 2023-03-29 | 2023-07-05 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ" | Method for applying a protective coating to a metal mold for casting magnesium alloys |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2753268C (en) | Anti-erosion coating system for gas turbine components | |
| CA3070795C (en) | A coated metallic substrate | |
| CN1031147C (en) | Steel articles having protective duplex coatings and method of production | |
| US11866830B2 (en) | Abrasive tip coating | |
| CN1733393A (en) | Member with coating layers used for casting | |
| CA2990731C (en) | Contour-following protective layer for compressor components of gas turbines | |
| Malvi et al. | Elevated temperature erosion of plasma sprayed thermal barrier coating | |
| RU2784931C1 (en) | Method for applying a protective coating to a metal mold for casting aluminum alloys | |
| RU2767970C1 (en) | Method for applying a protective coating to a metal mold for casting copper alloys | |
| RU2569870C1 (en) | Method of protective coating application to die mould for die casting | |
| RU161036U1 (en) | MULTILAYER COATED PRESS FORM | |
| RU151832U1 (en) | MULTILAYER COATED PRESS FORM | |
| RU2799372C1 (en) | Method for applying a protective coating to a metal mold for casting magnesium alloys | |
| RU197080U1 (en) | Metal mold for die casting | |
| RU2795775C1 (en) | Method for producing a protective coating in vacuum on the forming surface of a metal mold for casting magnesium alloys. | |
| US8920881B2 (en) | Method for producing a component covered with a wear-resistant coating | |
| KR102384739B1 (en) | coated metal substrate | |
| KR20160107244A (en) | Component with an abradable coating and a method for coating the abradable coating | |
| Hlushkova et al. | Development of optimal technological parameters for plasma coating deposition | |
| KR20220003613A (en) | Chromate-free ceramic coating composition for high-temperature corrosion protection of superalloy substrates | |
| CN104988460A (en) | Titanium alloy surface wear-resisting Cr-Si composite coating and preparation method thereof | |
| RU205710U1 (en) | METAL COKE FOR CASTING MAGNESIUM ALLOYS WITH MULTI-LAYER PROTECTIVE COATING | |
| RU2697758C1 (en) | Method of applying heat-resistant coatings y-mo-o from vacuum-arc discharge plasma | |
| RU2728117C1 (en) | Method for deposition of gradient heat-resistant coatings y-mo-o of plasma of vacuum-arc discharge | |
| US20080187773A1 (en) | Method for the Protection of Titanium Alloys Against High Temperatures and Material Produced |