Спосіб отримання зміцнювального покриття на металевій поверхні

1. Спосіб отримання зміцнювального покриття на металевій поверхні, який включає дію на металеву поверхню плазмою тліючого ВЧ-розряду, який створюють у робочій камері, з одночасним пропусканням крізь робочу камеру робочого газу, який активують, який відрізняється тим, що тліючий ВЧ-розряд створюють на частоті 40-150 МГц. 2. Спосіб за п.1, який відрізняється тим, що тліючий ВЧ-розряд створюють ємнісного типу. (19) (21) 2004010250 (22) 13.01.2004 (24) 15.12.2004 (46) 15.12.2004, Бюл. № 12, 2004 р. (72) Гончар Микола Іванович, Саєнко Сергій Юрійович, Габелков Сергій Володимирович, Сурков Олександр Євгенович (73) НАЦІОНАЛЬНИЙ НАУКОВИЙ ЦЕНТР "ХАРКІВСЬКИЙ ФІЗИКО-ТЕХН ІЧНИЙ ІНСТИТУТ" 3 3644 4 крізь робочу камеру робочого газу, який активуВ результаті досліджень поверхонь зразків, ють. Згідно з винаходом тліючий ВЧ-розряд ствоотриманих у тліючому ВЧІ-розряді (за пропоноварюють на частоті (40...150) МГц. Для отримання ним способом), встановлено, що при аналогічних більш високого результату тліючий ВЧ-розряд значеннях мікротвердості та адгезії покриття зразстворюють ємнісного типу (ВЧЄ-розряд). ків, отриманих за способом, обраним як прототип, У плазмі тліючого ВЧ-розряду в пропонованоглибина дифузії азоту збільшилась на 20%, а час му діапазоні частот досягається більш висока, ніж обробки зменшився на 30%. у плазмі, яка описана у [2], термічна нерівноважЯкщо замість індукційного тліючого розряду, ність частинок (більш ніж на порядок), що дозвозбуджувати ВЧЄ-розряд, умови для проведення ляє помітно активізувати плазмохімічну реакцію. плазмохімічної реакції стають більш сприятливиОсобливо виявляються ці переваги при отрими. При тих самих технологічних параметрах чеманні плазми тліючого розряду ВЧЄ-розряду, коли рез збільшення у розряді величини напруженості навантаженням генератора є ємність. Через збіелектричного поля підвищуються: термічна нерівльшення напруги електричного поля в такому розноважність плазми та кінетична енергія заряджеряді термічна нерівноважність збільшується ще них частинок. При цьому глибина дифузії частинок більше. зростає на (10...15) %, а час обробки зменшується ВЧЄ-розряд легко збуджується у середовищі на 10% (у порівнянні з використанням ВЧІрізних газів, включаючи водень, споживаючи низьрозряду) та складає близько 19 годин. ку потужність (порогова потужність складає 200 Проведені експерименти по зміцненню поверВт). хні зразків із сталі 1Х18Н9Т показали прискорення При збільшенні робочої частоти вище 150 МГц процесу отримання зміцнювальних покриттів на поряд із подальшим зростанням термічної нерів15...20% у порівнянні із способом, обраним як проноважності збільшується імовірність зриву генератотип, при аналогічних технологічних параметрах. ції плазми та припинення процесу отримання поТому можна вважати, що ефект прискорення прокриття підкладки. цесу отримання покриттів за пропонованим спосоПри зниженні робочої частоти нижче 40 МГц бом, характерний не тільки для підкладок зі сталі знижується активність частинок робочого газу. Це та титан у, а й для інши х металів. веде (при фіксованій температурі) до збільшення У частотному діапазоні, який заявляється, мочасу те хнологічного процесу, що обумовлює знижна достатньо ефективно використовувати недоження якості покриття. рогі, потужні та надійні генераторні тріоди (наприПропонований спосіб здійснюють так. Для клад, ГУ-4А, ресурс роботи яких складає понад створення тліючого ВЧ-розряду використовують 1000 годин). У такому розряді існує достатньо ВЧ-генератор із робочою частотою, наприклад, слабкий зв'язок генератора із навантаженням, що 150 МГц, який працює на генераторному тріоді ГУдозволяє стабільно проводити технологічний про4А у стаціонарному режимі (Гончар Н.И., Звягинцес навіть при значних коливаннях величини нацев А. В., Митин Р.В., Прядкин К.К. Безэлектродвантаження. ный плазмотрон с емкостным разрядом дугового Таким чином, пропонований спосіб отримання типа //Журнал технической физики. - 1975. - Том зміцнювального покриття на металевій поверхні у 45, № 3, С.657-660) [3]. До кварцової розрядної порівнянні із способом, обраним як прототип, пекамеру діаметром 26 мм поміщають підкладки з реважніше тим, що він забезпечує, при збереженні титану ВТ1-0 та збуджують тліючий ВЧ-розряд якісних характеристик покриття, більш високу глиіндукційного типу (ВЧІ-розряд). Цей розряд викобину дифузії та концентрацію зміцнювальних часристовують для активації газоподібного азоту, тинок, а також більший приріст маси у приповерхякий пропускають крізь калібрований натікач у диневому шарі. При цьому усувається різкий намічному режимі. Умови експерименту: потужперепад концентрації азоту у матриці, знижується ність у розряді - 200 Вт, тиск азоту у камері - 2660 показник напруженості, що дозволяє збільшити Па, швидкість напуску газу - 50 л/хв.., температура адгезію покриття, зменшити час обробки підкладки підкладки - 950°С, час обробки - 22 години. Після та, відповідно, енерговитрати. такої обробки приріст ваги маси підкладки складає до 1950 мкГ/см 2. Комп’ютерна в ерстка А. Крулевский Підписне Тираж 37 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститупромислов ої в ласності”, вул. Глазунов а, 1, м. Київ – 42, 01601