• Главная
/
• Услуги компании Плазмацентр
/
• Электроискровое легирование
/
• Электроискровое легирование графитом

Электроискровое легирование графитом

Предлагаем разработку и нанесение графитовых покрытий на детали, работающие в условиях:

• сухого трения;
• ограниченной смазки;
• циклических и вибрационных нагрузок;
• повышенных температур;
• контакта металл – металл.

Графитовые покрытия относятся к антифрикционным твердосмазывающим покрытиям и предназначены для снижения коэффициента трения, предотвращения схватывания и уменьшения интенсивности износа.

Покрытия содержат графитовую фазу, которая благодаря слоистой кристаллической структуре снижает сопротивление сдвигу в зоне контакта и обеспечивает работу узлов трения без жидкой смазки.

Покрытия обеспечивают диффузионное насыщение поверхности углеродом, локальное цементирование, упрочнение и повышение стойкости к схватыванию и задирам.

Назначение

• снижение коэффициента трения;
• цементирование локальных поверхностей;
• уменьшение адгезионного взаимодействия в контакте металл - металл;
• предотвращение схватывания и задиров;
• уменьшение износа при сухом трении;
• работа в условиях ограниченной или отсутствующей жидкой смазки;
• повышение ресурса узлов трения;
• стабилизация работы механических сопряжений;
• снижение вибраций и шумов;
• улучшение прирабатываемости контактирующих поверхностей;
• защита поверхностей при циклических, вибрационных и ударных нагрузках;
• повышения стойкости к локальному перегреву;
• уменьшения повреждения поверхностей при пусковых и аварийных режимах.

Основные свойства

• низкий коэффициент трения, равный 0,05–0,15;
• выраженные самосмазывающиеся свойства;
• снижение вероятности заедания;
• устойчивость к адгезионному износу;
• способность формировать переносной твердосмазочный слой в зоне контакта;
• стабильность трибологических характеристик;
• работа в условиях сухого трения;
• снижение локальных контактных напряжений;
• снижение тепловыделения в зоне трения;
• хорошая прирабатываемость;
• устойчивость к циклическим нагрузкам и фреттингу.

Технологии нанесения

Газотермическое напыление

Используется для формирования композиционных графитосодержащих покрытий:

• графит–металл;
• графит–карбид;
• графит–оксид.

Позволяет получать покрытия:

• толщиной 0,1–1,0 мм;
• с регулируемой пористостью;
• самосрабатываемые;
• с высокой адгезией;
• с контролируемой шероховатостью.

Плазменно-импульсное осаждение

Электроискровое легирование

Применяется для формирования графитовых покрытий:

• толщиной 10–200 мкм;
• локально на заданных и сложнопрофильных поверхностях;
• с высокой производительностью и равномерностью;
• с минимальным тепловым воздействием на деталь.

А также для локальной модификации поверхности за счёт импульсного термодиффузионного насыщения углеродом.

Плазменная цементация

В отличие от традиционной газовой цементации, при плазменно-импульсной обработке или электроискровом легировании графитом формируется локальный композиционно-диффузионный слой, возникающий в условиях сверхбыстрого импульсного нагрева и охлаждения, сопровождающийся переносом углерода, карбидообразованием, структурным упрочнением и формированием антифрикционной графитсодержащей фазы.

Комбинированные технологии

Возможно формирование:

• многослойных покрытий;
• градиентных структур;
• антифрикционных композиций с твёрдыми фазами;
• комбинированных покрытий с повышенной износостойкостью и самосмазыванием.

Основные материалы покрытий

Графитовые покрытия

• PIO 951 - высокочистый мелкодисперсный графит;
• PIO 952 - легированный силицированный графит.

Металлографитовые системы

PIO 953 - графит – Ni

• повышенная адгезия;
• устойчивость к циклическим нагрузкам;
• повышенная прочность покрытия.

PIO 954 - графит – Cu

• высокие антифрикционные свойства.

Графит – карбидные системы

PIO 955 - графит – WC

• сочетание антифрикционности и высокой износостойкости;
• повышенная стойкость к абразивному износу;
• работа при высоких контактных нагрузках.

PIO 956 - графит – TiC

• высокая твёрдость;
• снижение склонности к схватыванию;
• повышенная термостойкость.

Графит – оксидные системы

PIO 957 - графит – Cr₂O₃

• высокая химическая стойкость;
• устойчивость в агрессивных средах.

Эффективность

Использование графитовых покрытий позволяет:

• снизить коэффициент трения;
• уменьшить интенсивность износа;
• предотвратить заедание и схватывание;
• повысить ресурс узлов трения;
• обеспечить работу механизмов при недостатке смазки;
• снизить тепловыделение в зоне контакта;
• уменьшить вероятность повреждения поверхностей при аварийных режимах;
• повысить стабильность работы механических сопряжений.

В зависимости от условий эксплуатации использование графитовых покрытий может существенно повысить ресурс узлов трения и снизить вероятность повреждения поверхностей.

Применение

• направляющие и скользящие опоры;
• втулки, подшипники скольжения;
• зажимные и направляющие элементы;
• резьбовые соединения;
• детали насосов и компрессоров;
• уплотнительные элементы;
• поршневые и цилиндрические узлы;
• детали атомной промышленности;
• элементы печного оборудования;
• детали, работающие без жидкой смазки;
• механизмы с циклическими и вибрационными нагрузками;
• антифрикционные вставки и направляющие;
• детали, подверженные фреттингу и схватыванию;
• технологическая оснастка;
• контактные поверхности, подверженные фреттингу;
• элементы фиксации и позиционирования;
• детали, работающие в условиях высоких контактных нагрузок.

Применение в атомной промышленности

Графитовые покрытия широко используются для деталей атомной промышленности благодаря сочетанию следующих свойств:

• низкий коэффициент трения;
• работоспособность без жидкой смазки;
• радиационная стойкость;
• высокотемпературная стабильность;
• химическая инертность;
• отсутствие холодного схватывания;
• совместимость с вакуумом и инертными средами.

Во многих узлах оборудования АЭС обычные смазочные материалы неработоспособны из-за:

• высокой температуры;
• радиационного воздействия;
• вакуума;
• воздействия пара и агрессивных сред;
• невозможности регулярного обслуживания.

В таких условиях графитовые покрытия могут выполнять функции твёрдой смазки и противозадирной защиты.

Фото деталей с покрытием