Достоинства и недостатки метода порошков

Широкое распространение метода порошков для получения покрытий обусловлено рядом существенных преимуществ этого метода:

1. Технология процесса проста и легко воспроизводима;

2. Выдерживая с приемлемой точностью определенные температуру и время, можно легко в оптимальной смеси обеспечить заданный состав и толщину покрытия;

3. Можно получить беспористые, бездефектные я равномерные по толщине покрытия на деталях самой сложной конфигурации.

Обычно применяли простой одноступенчатый способ получения люминидных покрытий. В последнее время получили широкое распространение двухступенчатые способы получения жаростойких покрытий: вначале осаждают подслой, а затем ведут алитирование либо хромоалитирование.

Одноступенчатому методу порошков свойственны следующие ограничения, связанные с тем, что покрытие формируется в результате диффузионного перемешивания осажденного металла с подложкой:

1. В покрытие переходит поверхностный слой подложки определенной толщины. Поскольку покрытие имеет меньшую прочность, чем защищаемый никелевый сплав, то это приводит к некоторому уменьшению прочности тонкостенных деталей;

2. В связи с диффузионным взаимодействием осадка с подложкой ряд проблем возникает при нанесении покрытий на кобальтовые сплавы, сплавы, упрочненные оксидами и эвтектические с направленной кристаллизацией.

Например, во время формирования покрытий на кобальтовых сплавах при низкой активности алюминия кобальт диффундирует в наружную зону покрытия, а во внутренней зоне образуется сплошной слой карбидов хрома, вольфрама;

3. Простым методом порошков невозможно получить покрытие заданного состава. Например, какую бы мы ни использовали смесь, за один процесс невозможно получить алюминидное покрытие, содержащее определенные концентрации хрома, кремния и тантала;

4. Поскольку покрытие формируется в результате диффузионного взаимодействия осадка с подложкой, то в покрытие из подложки могут поступать элементы, ухудшающие жаростойкость: титан, кобальт, молибден, ванадий.

Диффузия таких элементов приводит к ухудшению жаростойкости покрытия;

5. В процессе получения покрытия при высокой температуре и последующего медленного охлаждения может происходить разупрочнение материала подложки. Поэтому после нанесения покрытия необходимо либо проводить термическую обработку с целью восстановления свойств подложки, либо обеспечивать высокую скорость охлаждения после завершения процесса формирования покрытия. Это усложняет технологию.

6. При получении покрытий в смесях при высокой температуре и низкой активности алюминия, в наружную зону покрытия могут внедриться частицы смеси, которые во время эксплуатации выкрошиваются, что приводит к уменьшению долговечности покрытия.

7. Покрытие, получаемое простым алитированием, очень хрупкое. Метод порошков, благодаря существенным преимуществам, отличающим его от методов получения конденсированных покрытий, постоянно совершенствуется. В частности, применяя двух- или трехступенчатую технологию, можно существенно расширить диапазон легирующих элементов, которые вводят в покрытие. Несложными технологическими приемами практически исключают внедрение частиц смеси в покрытие.

В ряде практических случаев получения диффузионных покрытий вместо метода порошков может оказаться более приемлемым газофазовый метод.

Например, для нанесения на внутренние поверхности тонких длинных полостей.