CS251003B1

CS251003B1 - Protective coating for surface treatment of hydraulic and pneumatic components made of metal

Info

Publication number: CS251003B1
Application number: CS839293A
Authority: CS
Inventors: Stepan Smidak; Lubomir Ivan; Jan Bodi; Milos Balek; Dusan Matejka; Anton Magnus; Bohumir Mlynek; Jan Janeta; Ladislav Kantor; Miroslav Ryska; Svatopluk Skobrtal; Alois Zezulka
Original assignee: Stepan Smidak; Lubomir Ivan; Jan Bodi; Milos Balek; Dusan Matejka; Anton Magnus; Bohumir Mlynek; Jan Janeta; Ladislav Kantor; Miroslav Ryska; Svatopluk Skobrtal; Alois Zezulka
Priority date: 1983-12-12
Filing date: 1983-12-12
Publication date: 1987-06-11
Also published as: CS929383A1

Abstract

Vynález ee týká ochranného povlaku pro povrchovou úpravu součásti hydraulických a pneumatických zařízení z kovových slitin, předev&ia pro zvýšeni životnosti důlních stojek a zařízeni, vytvo řený žárovým nástřikem vícesložkových kovových materiálů na povrch příslušných součásti. Obsahuje 30 až 80 % hmotnosti tvrdých kovů a 20 až 50 % hmotnostních složek s koeficientem třeni 0,06 až 0,09 a má tlouštku 0,09 až 0,5 mm.The invention relates to a protective coating for surface treatment of components of hydraulic and pneumatic equipment made of metal alloys, in particular for increasing the service life of mining supports and equipment, formed by thermal spraying of multi-component metal materials onto the surface of the relevant components. It contains 30 to 80% by weight of hard metals and 20 to 50% by weight of components with a friction coefficient of 0.06 to 0.09 and has a thickness of 0.09 to 0.5 mm.

Description

Vynález se týká ochranného povleku pro povrchovou úpravu součástí hydraulických a pneumatických zařízení z kovových slitin, především pro zvýšení životnosti důlních stojek a zařízení, vytvořeného Žárovým nástřikem vícesložkových kovových materiálů,na povrch příslušných součástí·BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a protective coating for surface treatment of components of hydraulic and pneumatic metal alloy devices, in particular for increasing the service life of mine props,

V současné době se provádí renovace důlních hydraulických a vzduchových zařízení, a to jejich výsuvných částí náročnou technologii navařováním a opracováním do původní podoby. Tato technologie se používá zejména při opravách důlních hydraulických stojek, kde se na poškozené části musí nejdříve provésti přípravné operace, odsoustružení 2 až 3 mm povrchu, pak vlastní renovace navařením kovové vrstvy o síle 3 až 4 mm a následné opracování do původního průměru a požadované hladkosti. Při tomto způsobu renovace se jedná o vysokou pracnost a velkou spotřebu navařovacích materiálů β ohledem na počty renovovaných stojek. Existující žárové a plazmové nástřiky nejsou pro renovaci použitelné, nebol stávající složení nanášeného materiálu nemá požadovanou přilnavost nebo odolnost proti otěru. Prášky z tvrdých kovů nemají dobrou přilnavost a vytvářejí poměrně drsný povrch, který lze upravit pouze cestou dodatečného obrábění broušením. V průběhu broušení seAt present, the renovation of mining hydraulic and air equipment is carried out with their telescopic parts by demanding welding and machining to its original form. This technology is used mainly for repairs of mine hydraulic props, where the damaged parts must first undergo preparatory operations, turning 2 to 3 mm surface, then the renovation itself by welding a metal layer with a thickness of 3-4 mm and subsequent machining to the original diameter and required smoothness. . This type of renovation involves a high labor intensity and a high consumption of welding materials β with respect to the number of uprights. Existing heat and plasma coatings are not usable for renovation because the existing composition of the coating material does not have the desired adhesion or abrasion resistance. Hard metal powders do not have good adhesion and create a relatively rough surface that can only be modified by post-grinding. During the grinding process

251 003 ovšem odkryjí případné bubliny z povlaku, které mohou ve značné míře zhoršit homogenitu povrchu· Prášky z mědi nebo bronzu mají dobrou přilnavost, vytvářejí souvislou povrchovou vrstvu 8 dobrou jakostí, dodatečné opracování je možno provádět smirkováním, ovšem jejich otěruvzdornost je malá, a proto nevyhovující· Rovněž při výrobě nových zařízení, tj· na již uvedených výsuvných sloupech důlních stojek není uvažováno s prodloužením životnosti.251 003, however, reveal possible bubbles from the coating, which can greatly impair surface homogeneity Unsatisfactory · Also in the production of new equipment, ie · the extension lifetime columns of the mine columns mentioned above are not considered to extend the service life.

Výše uvedené nevýhody jsou odstraněny ochranným povlakem pro povrchovou úpravu součástí hydraulických a pneumatických zařízení z kovových slitin, především pro zvýšení životnosti důlních stojek a zařízení, vytvořenou žárovým nástřikem vícesložkových kovových materiálů na povrch příslušných součástí podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že obsahuje 50 až 80 % hmotnosti tvrdých kovů a 20 až 50 % hmotností složek β koeficientem tření 0,06 až 0,09 á má tlouštku vrstvy 0,09 až 0,5 mm·The above-mentioned disadvantages are overcome by a protective coating for the treatment of metal alloy hydraulic and pneumatic components, in particular for increasing the service life of mine props and equipment formed by hot spraying of multicomponent metal materials onto the surface of the components according to the invention. up to 80% by weight of hard metals and 20 to 50% by weight of components β with a coefficient of friction of 0.06 to 0.09 and has a layer thickness of 0.09 to 0.5 mm ·

Při současném použití prášků z tvrdých kovů a prášků s velmi nízkým koeficientem tření ve vhodném procentuálním složení, lze vytvořit takovou vrstvu, která má dobrou přilnavost, její me proti otěru je vysoká^ z vy ká pevnost a odolnost životnost a zvýšenou odolnost proti korozi, která vyplývá ze složení jednotlivých složek (Ni, Cu, £>n, Mo). Výše uvedených vlastností je dosahováno tak, že složka 8 koeficientem tření 0,06 až 0,09 vytváří dobrou přilnavost, relativně měkkou základní vrstvu a v této vrstvě je rozložen komponent z tvrdých kovů, přičemž obě složky mají dobré antikorozní vlastnosti. Navrženým složením se současně zabezpečí všech ny vlastnosti nutné k vytvoření povrchové úpravy požadovaných parametrů·By using hard metal powders and powders with a very low coefficient of friction in a suitable percentage composition, a layer can be formed which has good adhesion, its abrasion resistance is high, high durability and durability and increased corrosion resistance which results from the composition of the individual components (Ni, Cu, £> n, Mo). The aforementioned properties are achieved by the component 8 having a friction coefficient of 0.06 to 0.09 providing good adhesion, a relatively soft base layer, and a hard metal component being distributed in this layer, both components having good anticorrosion properties. The proposed composition ensures all the properties necessary for the surface treatment of the required parameters.

251 003 wa zkušebních vzorcích s otěruvzdornou vrstvou obsahující obsah tvrdých kovů do 80 % hmotnosti byly prováděny zkoušky přilnavosti povrchové úpravy· Zkušební vzorek, trubka o průměru 90 mm a délky 100 mm, byla zatěžována tlakem 60 tun. V důsledku zatížení došlo k trvalé deformaci trubky, jejímu vyboulení, zvětšení průměru o 10 až 12 %· Povrchová úprava dle vynálezu dokonale vydržela zatěžovací zkoušku a prokázala velmi dobrou přilnavost· Povrchová úprava s velkým obsahem tvrdých kovů nad 80 % hmotností v průběhu zkoušek popraskale a odloučila se od základního materiálu. Na důlních hydraulických stojkách byly prováděny životnostní zkoušky výsuvných sloupů· Stojky byly zatěžovány pracovním tlakem při jmenovité únosnosti 25,5 MPa následovně :251 003 wa abrasion resistant test specimens containing hard metals up to 80% by weight were tested for surface adhesion. • The test specimen, a tube with a diameter of 90 mm and a length of 100 mm, was subjected to a pressure of 60 tons. Permanent deformation of the pipe, its bulging, diameter increase by 10 to 12% due to the load. The coating according to the invention perfectly withstood the load test and showed a very good adhesion · Surface treatment with a high hard metal content above 80% by weight separated from the base material. Lifting tests of extendable columns were carried out on mine hydraulic props. · The props were loaded with working pressure at nominal load rating 25.5 MPa as follows:

000 zdvihů při osovém zatížení000 strokes at axial load

000 zdvihů při osovém zatíženi v prašném prostředí 3 000 zdvihů při excentrickém zatížení U dvou kusů stojek bez povrchové úpravy došle k porušení funkce při 3 605 a 3 804 zdvihů.000 strokes with axial load in dusty environments 3,000 strokes with eccentric load Two pieces of unprotected uprights will malfunction at 3,605 and 3,804 strokes.

U dvou kusů stojek s povrchovou úpravou dle vynálezu bylo provedeno 9 000 a 10 000 zdvihů bez porušení funkce· U obou zkoušených výsuvných sloupů bylo naměřeno nepatrné opotřebeni v rozmezí 0,01 až 0,03 mm. Z uvedených zkoušek vyplývá, že navrženou otěruvzdornou povrchovou úpravu dle vynálezu lze považovat za vyhovující pro zvýšení životnosti jak při výrobě nových výsuvných částí stojek, tak při renovaci výsuvných sloupů stojek. Otěruvzdorná povrchová úprava může sloužit nejen pro výsuvné části stojek, jak bylo v praktickém příkladě popsáno, ale je možné tuto aplikovat s dobrými výsledky i v jiných oblastech použití·9 000 and 10 000 strokes were performed without malfunction for two pieces of the surface-treated uprights according to the invention. A slight wear in the range 0.01 to 0.03 mm was measured for both tested extension columns. The above tests show that the proposed abrasion-resistant coating according to the invention can be considered to be suitable for increasing the service life of both the new extension parts of the uprights and the renovation of the extension columns of the uprights. The abrasion-resistant coating can serve not only for the extension parts of the uprights, as described in the practical example, but can also be applied with good results in other areas of application.

Příkladný způsob provedení otěruvzdorné povrchové úpravy dle vynálezu na výsuvném sloupu důlní hydraulické stojky především pro zvýšení její životnosti je následující : Výsuvný sloup hydraulické stojky určený k provedení otěru251 003 vzdorné povrchové úpravy se vloží do tryskajícího zařízeni, kde se zbaví všech nečistot a současně zdrsní jeho po vrch. Na oprýskaný výsuvný sloup se pak následně provede plazmový nebo žárový nástřik z vícesložkových kovových materiálů o složení F % hmot- * % tvrdých kovů, které sestávají z 90,5 % Ni, 4 % Si,An exemplary method of performing abrasion-resistant surface treatment according to the invention on a extendable column of a mine hydraulic stand, especially for increasing its service life, is as follows: hill. Subsequently, plasma or heat spraying of multi-component metal materials of the composition F% by weight *% of hard metals consisting of 90.5% Ni, 4% Si,

2,5 % Cr, 2,5 % B, méně než 0,5 % Fe a méně než 0,1 % C. 36 % složky s koeficientem tření 0,06 až 0,09, která sestává z 33 % MoS₂ a 67 % CuSn^Q.2.5% Cr, 2.5% B, less than 0.5% Fe and less than 0.1% C. 36% friction coefficient 0,06-0,09, consisting of 33% MoS ₂ and 67% CuSn ^ Q.

Síla nastříkané vrstvy je 0,13 mm. Po provedení nástřiku se povrch vnitřního sloupu opracuje, přičemž opracování je tak snadné, že pro dosažení požadované hladkosti povrchu stačí použít smirkování na soustruhu·The thickness of the sprayed layer is 0.13 mm. After spraying, the inner pillar surface is machined, and the machining is so easy that it is sufficient to use sanding on the lathe to achieve the desired surface smoothness.

Claims

Protective coating for the treatment of metal alloy hydraulic and pneumatic components, in particular for increasing the service life of mine props and equipment, by heat spraying of multi-component metallic materials onto the surface of the components, comprising 50 to 80% by weight of hard metals; 20 to 50% by weight of components with a coefficient of friction of 0.06 to 0.09 and a thickness of 0.09 to 0.5 mm ·

2 · Protective coating according to claim 1, characterized in that the hard, metallic component consists of 65 to 95% (Nfe to 35% | Cr,

B, Si, Fe individually or in combination *

Protective coating according to Claims 1 and 2, characterized in that the component k β with a coefficient of friction of 0.06 to 0.09 consists of 60 to

4 «

95% by weight of Cu and Sn; and 5 to 40% by weight *. MoSg