Спосіб послідовного нанесення дифузійних покриттів

Реферат: Спосіб послідовного нанесення дифузійних покриттів, який включає завантаження в герметичну реакційну камеру виробів, що оброблюють, та завантаження насичуючої суміші № 1 в ємність, -1 що прикріплена до кришки камери, яку перегортають, вакуумування до тиску 10 мм.рт.ст., -1 нагрів до температури насичення, повторне вакуумування до тиску 10 мм.рт.ст., введення активатора, ізотермічну витримку при температурі насичення та охолодження, причому в реакційну камеру додатково вводять насичуючу суміш № 2, яку завантажують у нижню частину реакційної камери. UA 68400 U (12) UA 68400 U UA 68400 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Корисна модель належить до галузі хіміко-термічної обробки та може широко використовуватись в машинобудуванні, приладобудуванні для підвищення експлуатаційних характеристик виробів. Відомий спосіб нанесення карбідних покриттів на поверхню сплавів за умов зниженого тиску, при якому виріб розміщують у камері з порошком карбідоутворюючого металу, створюють -1 у камері вакуум 10 мм.рт.ст., нагрівають вироби до температури 950-2000 °C, вводять чотирихлористий вуглець та виконують витримку протягом 2-4 годин (Кулиба Н.А., Рева А.Т. Получение карбидных покрытий на сталях и чугунах при пониженном давлении с применением четыреххлористого углерода. В кн. "Защитные покрытия на металлах". – К.: Наукова думка. Вып. 5, 1971. - С. 65). Відомий спосіб нанесення карбідних покриттів на металах та сплавах, який включає завантаження виробів в реакційну камеру з порошком карбідоутворюючого елемента та -1 деревне вугілля, вакуумування до тиску 10 мм.рт.ст., нагрівають до температур насичення 950-2000 °C, повторне вакуумування, заповнення камери чотирихлористим вуглецем, витримку, охолодження (А.С. № 711782 С23С 11/08, надруковане 15.05.78). Найбільш близьким є спосіб нанесення дифузійних покриттів на основі перехідних металів та деяких металоїдів, описаний в патенті України № 54926 А опубл. в бюлетені "Промислова власність" № 3, 2002 на конструкцію реакційної камери, що включає розміщення виробів в стакані, виготовленому з інертного матеріалу з графітовим дном, який завантажують в герметичну реакційну камеру, при цьому насичуючу суміш завантажують в ємність, прикріплену -1 до кришки камери з можливістю перегортання, вакуумування до тиску 10 мм.рт.ст., нагрів до -1 температури насичення, наступне вакуумування до тиску 10 мм.рт.ст., введення насичуючої суміші шляхом перегортання ємності, введення чотирихлористого вуглецю, ізотермічну витримку при температурі насичення та охолодження до кімнатної температури. Недоліком цих способів є неможливість послідовного насичення двома елементами в одному технологічному циклі. В основу цієї корисної моделі поставлено задачу розробки такого способу нанесення покриттів на основі карбідоутворюючих металів, який забезпечує отримання дифузійних шарів з необхідним комплексом властивостей та дає можливість керувати послідовністю осадження елементів, за рахунок розміщення насичуючої суміші (порошків металу) окремо. Поставлена задача вирішується тим, що у відомому способі, який включає завантаження в герметичну реакційну камеру виробів, що оброблюються, розміщених в стакані, виготовленому з інертного жаростійкого матеріалу з графітовим дном та завантаження насичуючої суміші № 1 в ємність, що прикріплена до кришки камери з можливістю перегортання, вакуумування до тиску -1 -1 10 мм.рт.ст., нагрів до температури насичення, наступне вакуумування до тиску 10 мм.рт.ст., введення активатору, ізотермічну витримку при температурі насичення та охолодження, новим є те, що в реакційну камеру додатково вводять насичуючу суміш № 2, яку завантажують у нижню чистину реакційної камери. При цьому на першому етапі проводять процес насичення сумішшю № 2, після цього повторно вводять активатор та насичуючу суміш № 1 шляхом перегортання ємності. Насичуючою сумішшю може бути порошки будь-якого металу, деяких металоїдів (бору, кремнію тощо). Спосіб здійснюють наступним чином: вироби розміщують в стакані, виготовленому з інертного жаростійкого матеріалу, а потім - в герметичній реакційній камері. В нижній частині реакційної камери розміщують необхідну кількість насичуючої суміші № 2. В ємність, що прикріплена до кришки реакційної камери з можливістю перегортання в охолоджуваній зоні реакційної камери, завантажують потрібну кількість насичуючої суміші № 1. Камеру з вмістом -1 вакуумують до тиску 10 мм.рт.ст., нагрівають до температур насичення, ще раз вакуумують до -1 тиску 10 мм.рт.ст., відключають вакуумний насос, вводять активатор, та виконують ізотермічну витримку при температурі насичення протягом 2-4 годин після чого додатково вводять активатор, перегортають ємність, що забезпечує введення насичуючої суміші № 1, та здійснюють подальшу витримку протягом 1-2 годин. Після закінчення процесу нанесення покриттів вироби разом з камерою охолоджують до кімнатної температури. 1 UA 68400 U Таблиця Приклади видів дифузійних процесів та фазовий склад покриттів, отриманих за найближчим аналогом та новим способом (матеріал який насичується - сталь У8А, температура процесу – 105 С, час витримки -години) № 1 2 3 4 5 6 7 8 9 5 Види дифузійних процесів при формуванні покриттів Насичення порошком хрому Насичення порошком титану Насичення порошком ніобію Комплексне ніобійхромування Комплексне титанохромування Послідовне титанохромування Послідовне хромотитанування Послідовне хромоніобіювання Послідовне ніобійхромування Порядок розташування фазових складових від матриці, яка піддавалася обробці Сr7С3 ТіС NbC Сr7С3, NbC, Сr23С3 ТіС легований Сr, (Ті, Cr) C ТіС, Сr7С3 Сr7С3, ТіС Сr7С3, NbC NbC, Сг7С3 Таким чином запропонований спосіб, залежно від послідовності осадження, дає можливість керувати порядком розташування та фазовим складом отриманих покриттів. Запропонований спосіб нанесення покриттів не складний з технологічної точки зору, вибухобезпечний, не потребує дорогого обладнання та висококваліфікованого обслуговуючого персоналу, екологічно чистий. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 15 Спосіб послідовного нанесення дифузійних покриттів, який включає завантаження в герметичну реакційну камеру виробів, що оброблюють, та завантаження насичуючої суміші № 1 в ємність, -1 що прикріплена до кришки камери, яку перегортають, вакуумування до тиску 10 мм.рт.ст., -1 нагрів до температури насичення, повторне вакуумування до тиску 10 мм.рт.ст., введення активатора, ізотермічну витримку при температурі насичення та охолодження, який відрізняється тим, що в реакційну камеру додатково вводять насичуючу суміш № 2, яку завантажують у нижню частину реакційної камери. Комп’ютерна верстка М. Ломалова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2