Покрытие, стойкое к расплаву ЦАМ 4-3 (Zn93%, Al 4%, Cu 3%)

Коллеги, доброго всем дня!

Потихоньку горожу маленькую установку для литья ЦАМа под давлением. Объем разового впрыска = 5-10 миллилитров. Установка на данный момент представляет собой систему сообщающихся трубок, верхняя является резервуаром расплава, нижняя - плунжерной парой, прессующей расплав в прессформу. Диаметр плунжера примерно 12мм, ход около 40мм. Размеры верхней камеры Ф50мм, высота - 100мм.

Основная проблема данных машин - расплав температурой приблизительно 400С разъедает со страшной силой и нержавейку, и алюминий, и даже графит растворяет достаточно сильно.

Задумался о покрытии всех рабочих поверхностей чем-то вроде TiN, короче говоря покрытием, стойким к такому расплаву и не содержащим железа (портит расплав). Кто-нибудь может посоветовать, на какое покрытие лучше обратить внимание? Учитывая доступность покрытия и разумную его цену. Если не только посоветуете, но и возьметесь покрыть - буду очень признателен и материально благодарен :)

Материал машины пока под вопросом. Или дюраль, или что-то вроде обычной нержавейки. Скорее второе.

Если покрытия есть, но проблема в габаритах внутренних полостей - конструктив машины пересмотрю под технологию, не вопрос.

Павел-мл.

а если типа из тантала стаканчик тк напыление врятле прокатить

А тантал разве не растворится так же?

Да и золотой он будет, притом буквально золотой..

Стенки же еще давление хотя бы в тонну должны держать, разве что гильзовать танталом. Но как его обрабатывать из состояния поставки..

Одни вопросы.

Могу порекомендовать для зоны низкого давления трубки из кварцевого стекла, можно даже из боросиликатного, если не будет резких перепадов температур. Такие же трубки из боросиликатного стекла прекрасно подойдут для гильзования стальных деталей зоны высокого давления (гильзовать надо при нагреве выше 600°C, тогда трубка не треснет, а идеально повторит поверхность стальной матрицы (после охлаждения стеклянная гильза будет находится под напряжением сжатия, что для стекла очень полезно). С точки зрения химии, и кварцевое, и боросиликатное стекло абсолютно инертны к расплаву ЦАМа при 400°C.

<b>Авас Петяев</b>, спасибо, тоже думал о таком варианте. Не могли бы что-нибудь порекомендовать по узлу примыкания и стыковке деталей? Хотелось бы полностью изолировать установку от расплава.

При гильзовке греть стальную часть, я правильно понимаю?

Zoraccer, там, где нет давления, все просто - заказываете стеклодуву всю конструкцию по Вашему эскизу. Это может быть колба для расплава с приваренными к ней трубками и всем остальным, чем хотите (нагревателями, дополнительными резервуарами, вакуумными разъемами, термометром и т.д.). Аппарат из стекла может быть весьма сложным, но для опытного стеклодува это не проблема, даже если это будет кварцевое стекло.

С плунжерной парой, конечно, сложнее; стеклодувы с железом не работают. Однако, ничего невозможного здесь нет. Матрицу надо выточить из аустенитной нержавейки (чтобы не "размякла" после нагрева до 600°C и из-за ее высокого КЛТР). Внутренний диаметер матрицы должен быть примерно на десятку меньше, чем у гильзы из стеклянной трубки (здесь обязательно нужно брать боросиликатное стекло типа пирекс или дюран). Гильзовать надо так: ставите в холодную печь матрицу и гильзу; нагреваете печь до 600°C (выдержка полчаса - час); открываете печь и засовываете гильзу в матрицу (если "натяг" был не более 0,1 мм, то гильза легко войдет в матрицу); закрываете печь, даете еще час выдержки при 600°C и медленно охлаждаете ее (при охлаждении вместе с печью < 100K/час стекло не треснет). После охлаждения надо отдать прошлифрвать внутренний диаметр под размер плунжера. Кстати, для скольжению по стеклу плунжер обязательно должен быть из графита.

Как стыковать аппарат низкого давления с плунжерной парой пока не знаю. Здесь надо-бы какое-то гибкое или пластичное соединение.

Может хром подойдет. Кстати могу и покрыть, только не дюраль конечно. Или нитрид хрома.

Zoraccer, Павел, это тут не совсем к месту, но заводить ветку нет смысла, а предостеречь хотелось бы...

Вчера вечером обломилась вешалка для полотенец в ванной, простоявшая лет 5-7. Никаких экстраординарных усилий, можно сказать от старости и влажности(?).

На фото - обломки крепежа и оценка плотности материала. Сейчас он колется просто в пальцах.

А из чистого титана те-же проблемы будут ?

Ну или не чистого... легированного.

Владимир, спасибо, всегда полезно посмотреть на естественную усталость..

Судя по плотности, это сильно легированный алюминием цам, до 20% примерно.

Нас спасает то, что льем мы детали для стенндовых моделей самолётов :) Их задача - нести свой вес и смирно стоять за стеклом :)

По покрытиям до сих пор думаю, и пока ничего путного кроме cvd diamond не придумалось (точнее, подсказали).

NIX, а в чем преимущество титана? TiO2 в цинке растворяется хорошо, а насколько мне известно, именно оксид обычно служит износостойким слоем в титанановых вещах.

На горизонталке ЛПД просто жаропрочная нержавейка, ее заменяют по выработке моточасов, но плохо даже не то, что она дорогая, а то, что портит расплав..

Если растворяется, тогда преимуществ нет.

С покрытиями просто больше головняка и беготни будет, причем "каждый раз".

Яб поискал что-то такое, что можно своими силами обработать, или легко получить.

Может нечто керамическое ? 400ос ? Думаю реально найти уплотнители из

каких-нибудь силиконов могучих...

Давление-то какое ?

<b>NIX</b>, cvd diamond вроде не шибко сложен, можно будет и сделать установку.. Н это в дальних перспективах.

Да, смотрели в сторону вак. керамики. Она хорошо подходит, но сопрягать ее очень сложно, из стандартной номенклатуры. А под заказ по деньгам, скорее всего, тот же cvd выйдет.

Силиконов не видал таких, особенно чтобы нужные тонны выдерживали с разумным ресурсом. Если видели - шепните где :)

чтобы нужные тонны

Тут засада конечно... вообще 400ос не слишком много для силиконов, а вот чумовое давление

вряд ли будут держать. Тут смотреть надо... в конкретные даташиты.

Значит "крыть"... cvd... и тестировать что получается.

ценовой потолок за решения проблемы есть?

<b>gve</b>, очень широкий :) зависит от решения."на попробовать" пару тысяч у.е. можно отдать, за готовое и заведомо рабочее решение - потолки могут стать сильно выше.

можно попробовать плазмокерамическую трубочку сделать

материал соответственно будет либо оксид алюминия либо циркония вполне стойкий к механике и термоударам.

Расскажите по-подробнее, если можно?

Как у них с мех.прочностью и остальным?

по плазмокерамике отдельно текста нет, а в общем можно ознакомиться здесь

http://itam.nsc.ru/u...m-napl-mark.pdf

вкратце, если уметь хорошо пылить плазмой керамику, то ее можно нанести на удаляемую оправку толстым слоем. После чего оправка удаляется либо механически, либо химически. Остается керамический чехол, который собственно и нужен. Керамика получается с очень мелкой структурой, по ТЗ можно сделать газопроницаемой и т.д.

Технология отработанная, и либо сами можем сделать, либо к партнерам в Е-бург перенаправим.

по-быстрому дернул слайд из презентации, фотографии с производства в Екатеринбурге

масштаб и назначение изделий я думаю понятны

Приветствую. Довелось столкнутся с литьём ЦАМов. На одной "центробежке" стоял чугунный тигель, на второй графотовый. Металл подавался по трубке из нержавейки. За один "графит" менялось 3-4 "чугуна". Трубки особо не разъедались.А на "давленческих" машинах соответственно литой чугунный и сварной из какой-то нержи. За мои пять лет на втором не образовалось ни одной каверны. Так что, может быть всё-таки нерж.?

проблемой графита может быть то что он пористый, плохие марки поэтому и газопроницаемы и недостаточно стойки.

замена на МПГ-8 может решить проблему...

Можно попробовать графит пропитанный кремнием. Он не пористый. Павел. Звоните и приезжайте после 12 января. Есть довольно большой загашник разнообразной красной керамики с советских времен. Подберем что - нибудь.

<b>dpss</b>,

А можно и мне? В этой керамике покопаться. Шучу, конечно, но иногда в экспериментах, когда с помощью "соплей" что-то изолируешь - так хочется иметь в уголке кучку чего - нибудь из "тех" времен.

<b>dpss</b>, обязательно заеду, спасибо :)

Кстати то кольцо-проставку терзали, она ничего так на термоудар, держит в разумных пределах

А можно и мне? В этой керамике покопаться.

<b>dpss</b>,

Спасибо за приглашение. Созвонимся.