RU2200211C2 - Способ удаления покрытий с деталей из жаростойких сплавов - Google Patents
Способ удаления покрытий с деталей из жаростойких сплавов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2200211C2 RU2200211C2 RU2001106171A RU2001106171A RU2200211C2 RU 2200211 C2 RU2200211 C2 RU 2200211C2 RU 2001106171 A RU2001106171 A RU 2001106171A RU 2001106171 A RU2001106171 A RU 2001106171A RU 2200211 C2 RU2200211 C2 RU 2200211C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- solution
- parts
- coatings
- coating
- zone
- Prior art date
Links
Landscapes
- ing And Chemical Polishing (AREA)
Abstract
Изобретение относится к химико-термической обработке металлов и сплавов. Указанная задача решается тем, что в способе удаления покрытий с деталей, изготовленных из жаростойких сплавов, включающем предварительную очистку деталей от нагара, травление их в растворе и последующее удаление продуктов взаимодействия раствора с элементами покрытия, используют раствор следующего состава, мас.%: азотная кислота 25-40, фтористоводородная кислота 0,5-4, порошок железа 0,2-1, оксид хрома (CrO3) 0,3-1,5, вода - до 100%, причем детали выдерживают в нем не менее 2 мин при температуре не менее 18oС. Технический результат: способ позволяет сохранить зону диффузионного взаимодействия элементов покрытия, нанесенного на деталь, со структурой основного металла (диффузионную зону) при полном удалении покрытия.
Description
Изобретение относится к области химико-термической обработки металлов и сплавов.
В авиадвигателестроении для защиты деталей, работающих в неблагоприятных условиях, например в условиях высоких температур, широкое применение находят защитные покрытия. Основой материала таких покрытий в большинстве случаев является никель. Основным легирующим элементом покрытий является алюминий, который взаимодействует с никелем и образует промежуточные фазы типа Ni2Al3, NiAl и Ni3Al. При взаимодействии алюминия с кислородом на поверхности покрытий образуется оксид алюминия Аl2О3, который защищает детали от газовой коррозии. В процессе эксплуатации деталей происходит постепенное уменьшение защитных свойств покрытий из-за уменьшения содержания в них алюминия, уменьшения толщины покрытия, образования дефектов в виде отслоений, сколов и т. д. , что приводит к интенсивному окислению основного металла и, как следствие, к снижению прочностных свойств самой детали.
Лучшие результаты при удалении старых покрытий достигаются при применении химико-механического способа, который включает очистку деталей от нагара и оксидной пленки, химическое травление деталей и последующее механическое удаление продуктов взаимодействия раствора с элементами покрытия (шлама).
Для обеспечения высокой адгезии покрытия имеют зону диффузионного взаимодействия элементов покрытия со структурой основного металла (диффузионная зона), которая отличается повышенной прочностью и представляет собой часть сечения основного металла, из которого изготовлена деталь. Поскольку часто необходимо удалить покрытие с детали, которая имеет небольшую толщину (лопатки газовых турбин могут иметь, например, толщину 0,4-0,5 мм), то возникает необходимость сохранения диффузионной зоны при полном удалении покрытий.
Для химического удаления (травления) покрытий применяют различные кислотные растворы.
Известен раствор, имеющий следующий состав, мас.%: 0,5-5 фтористо-водородной кислоты, 3-20 азотной кислоты, остальное - вода (патент США 3622391, МКИ С 23 F 1/00, 1971) - аналог.
Недостатком данного раствора является его низкая активность. Это не позволяет удалять покрытия, содержащие менее 30 мас.% Al и имеющие в своем составе хром. Для повышения скорости травления покрытий раствор подогревают до температуры 76-93oС, что также ограничивает его применение, так как при температуре выше 60oС раствор интенсивно испаряется, что создает значительные технологические трудности при обеспечении стабильности процесса. Кроме того, при травлении в этом растворе покрытий на жаростойких сплавах с содержанием хрома менее 18 мас.% наблюдается межкристаллитная коррозия.
Известен способ удаления покрытий с деталей из жаростойких сплавов с использованием раствора, имеющего следующий состав мас.%: азотная кислота 25-40, фтористо-водородная кислота 0,5-4, порошок железа 0,2-1, вода - до 100%. Обрабатываемые детали помещают в указанный раствор и выдерживают в нем при температуре 30-50oС (авторское свидетельство 1784661, С 23 F 1/28, БИ 48 за 1992 год) - прототип.
Основным недостатком данного решения является недостаточное пассивирующее воздействие раствора на основной металл, из которого изготовлена деталь, что приводит к растравливанию поверхностного слоя основного металла, и не позволяет в дальнейшем достичь требуемого качества восстановления покрытий при ремонте.
Изобретение решает задачу сохранения зоны диффузионного взаимодействия элементов покрытия, нанесенного на деталь, со структурой основного металла (диффузионной зоны) при полном удалении покрытия.
Указанная задача решается тем, что в способе удаления покрытий с деталей, изготовленных из жаростойких сплавов, включающем предварительную очистку деталей от нагара, травление их в растворе и последующее удаление продуктов взаимодействия раствора с элементами покрытия, используют раствор следующего состава, мас.%: азотная кислота 25-40, фтористо-водородная кислота 0,5-4, порошок железа 0,2-1, оксид хрома (СrO3) 0,3-1,5, вода - до 100%, причем детали выдерживают в растворе не менее 2 мин при температуре не менее 18oС.
В качестве дополнительного пассивирующего вещества в раствор введен оксид хрома (СrО3), причем используются следующие исходные компоненты раствора: азотная кислота - плотность 1,4 г/см3, порошок железа - ПЖ4МЗ, ПЖВ-4, ПЖРТ и т.д., фтористо-водородная кислота 40% концентрации.
Как показали теоретические и экспериментальные исследования, для достижения заявленного технического результата температура раствора, изготовленного из приведенных выше исходных компонентов, должна быть не ниже 18oС, а время выдержки в нем деталей не менее 2 мин.
При температуре ниже 18oС наступает резкое замедление процесса травления покрытия и покрытия практически не удаляются. При проведении процесса травления менее 2 мин в покрытиях сохраняется часть внешней зоны покрытия, подлежащая стравливанию.
В качестве примера, иллюстрирующего заявляемый способ удаления покрытий с жаростойких сплавов, может быть рассмотрен процесс травления никелевых жаростойких покрытий на рабочих лопатках ротора турбины, материал лопаток ЖС6: - Ni - основа, 0,16 С, 9 Сr, 10 Со, 2 Мо, 10,5 W, 5 Al, 2,5 Ti, 0,04 Zr, 0,015 В, 0,01 Y (см. Химико-термическая обработка и защитные покрытия в авиадвигателестроении. Ю.С. Елисеев, Н.В. Абраимов, В.В. Крымов. - М.: Высшая школа, 1999). Удаление покрытия производилось по следующей технологической схеме.
Известными средствами осуществляли операции, предшествующие операции травления, в том числе: удаление нагара после выдержки лопаток в щелочном растворе, изоляция тех частей лопаток, которые не должны подвергаться травлению, и т.д.
Затем лопатки для проведения операции химического травления погружали в раствор следующего состава, мас.%: азотная кислота 35, фтористо-водородная кислота 2,1, порошок железа (ПЖРТ) 0,3, оксид хрома 0,62, вода - до 100%, и выдерживали в этом растворе 5 мин при температуре 35oС. После химического травления покрытий лопатки промывали в проточной воде, выборочно контролировалась полнота удаления внешней зоны покрытия и сохранение диффузионной зоны. Потом лопатки нейтрализовали в щелочном растворе, промывали в холодной, а потом в теплой воде для удаления травильного шлама. Разрыхленный слои покрытия с внутренней и внешней полостей пера лопаток удалялся с помощью гидроабразивной обработки.
После этого проводился визуальный и металлографический контроль качества обработки поверхностей. С помощью металлографического контроля определялась толщина сохранившейся диффузионной зоны и отсутствие внешней зоны покрытия, подлежащей стравливанию.
По результатам проведенного контроля было установлено, что использование указанного способа позволяет полностью очистить лопатки от нанесенных на них покрытий (внешняя зона покрытия удалена полностью) при одновременном сохранении диффузионной зоны на внешней и внутренней поверхностях пера лопаток.
Claims (1)
- Способ удаления покрытий с деталей из жаростойких сплавов, включающий предварительную очистку деталей от нагара, травление их в растворе и последующее удаление продуктов взаимодействия раствора с элементами покрытия, отличающийся тем, что травление проводят в растворе следующего состава, мас. %:
Азотная кислота - 25-40
Фтористоводородная кислота - 0,5-4
Порошок железа - 0,2-1
Оксид хрома (СrО3) - 0,3-1,5
Вода - До 100%
причем детали выдерживают в нем до полного удаления покрытия с сохранением зоны диффузионного взаимодействия элементов покрытия со структурой основного металла.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001106171A RU2200211C2 (ru) | 2001-03-07 | 2001-03-07 | Способ удаления покрытий с деталей из жаростойких сплавов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001106171A RU2200211C2 (ru) | 2001-03-07 | 2001-03-07 | Способ удаления покрытий с деталей из жаростойких сплавов |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2001106171A RU2001106171A (ru) | 2003-01-10 |
RU2200211C2 true RU2200211C2 (ru) | 2003-03-10 |
Family
ID=20246832
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001106171A RU2200211C2 (ru) | 2001-03-07 | 2001-03-07 | Способ удаления покрытий с деталей из жаростойких сплавов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2200211C2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012082004A1 (ru) * | 2010-12-13 | 2012-06-21 | Учреждение Российской Академии Наук Институт Катализа Им. Г.К.Борескова Сибирского Отделения Ран | Контактный раствор, способ и установка для очистки поверхности металлических сплавов |
-
2001
- 2001-03-07 RU RU2001106171A patent/RU2200211C2/ru active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012082004A1 (ru) * | 2010-12-13 | 2012-06-21 | Учреждение Российской Академии Наук Институт Катализа Им. Г.К.Борескова Сибирского Отделения Ран | Контактный раствор, способ и установка для очистки поверхности металлических сплавов |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2114413C (en) | Refurbishing of corroded superalloy or heat resistant steel parts and parts so refurbished | |
US6758914B2 (en) | Process for partial stripping of diffusion aluminide coatings from metal substrates, and related compositions | |
JP4681733B2 (ja) | 基材から断熱被膜を除去する方法 | |
US8475598B2 (en) | Strip process for superalloys | |
JP5698896B2 (ja) | スラリー状拡散アルミナイド被覆方法 | |
JP4885701B2 (ja) | 金属コーティングを選択的に剥離する方法 | |
EP0159221B1 (fr) | Bain de décapage chimique pour piéces en alliage résistant à chaud | |
US6158957A (en) | Thermal barrier removal process | |
US6575817B2 (en) | Process for treating the interior of a hollow component | |
US6174448B1 (en) | Method for stripping aluminum from a diffusion coating | |
JP4762393B2 (ja) | 拡散アルミニドコーティングからの高温腐蝕生成物の除去方法 | |
US4889589A (en) | Gaseous removal of ceramic coatings | |
KR20010111044A (ko) | 기판으로부터 코팅물을 제거하는 방법 및 이에 사용되는조성물 | |
EP2022868A2 (en) | Method for forming platinum aluminide diffusion coatings | |
JPH0141710B2 (ru) | ||
JP5426088B2 (ja) | ニッケル基超合金を安定化させるための浸炭プロセス | |
WO1998042887A1 (fr) | Element revetu par pulverisation a haute temperature et son procede de production | |
JP2003239061A (ja) | アルミニウム化合物拡散コーティングを修復するための方法 | |
JP2005504179A (ja) | 金属又は金属化合物から成る部材の少なくとも1つの層範囲の除去方法 | |
RU2200211C2 (ru) | Способ удаления покрытий с деталей из жаростойких сплавов | |
US20090035485A1 (en) | Method for forming active-element aluminide diffusion coatings | |
EP3404125A1 (en) | Coating for a nickel-base superalloy | |
EP3670009B1 (en) | Turbine blade internal hot corrosion oxide cleaning | |
RU1784661C (ru) | Состав дл химической обработки никелевых сплавов | |
JP4218818B2 (ja) | 金属硫化物の除去方法及び耐食性被覆部材の形成方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner | ||
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20160914 |
|
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20190802 |