Способ нанесения хромкарбидного покрытия

Способ нанесения хромкарбидного покрытия

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 01.07.77 (21) 2502351/22-02 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано25.12.78,Бюллетень № 47 (45) Дата опубликования описания 30.12.78>

Союз Советских

С01яьпистичвских

Ресяубпин (I !i $33634 (51> М. Кл

С 23 С 11/00

Гввударстввинмх вамвтвт

Сввата Иввввтрав СССР

N делам вввбрвтвнм» в еткрмтий (53) УДК621.703. ,16:669.268 (088,8) А. С, Лузин, Р. К Чужко, В. Б. Поликарпов, А. H. Артемов, В. А. Додонов, В, И, Чичеткин и А. Г. Васильев (72) Авторы изобретения

Научно-исследовательский институт химии прн Горьковском гасударственном университете им. Н. И. Лобачевского (71) Заявитель (54) СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ ХРОМКАРБИДНОГО

ПОКРЫТИЙ

Изобретение касается нанесения покрытий, в частности хромкарбидных, термическим разложением, паров металлоорганических соединений на нагретых поверхностях н может быть использовано при создании защитных и износостойких покрытий на иэделиях, работающих в условиях агрессивных сред и высоких температур.

Известен способ нанесения хромкарбиднаго покрытия на нагретую поверх- 10 ность изделий путем термического разложения паров бис-арен-хромовых комплексов, например бис-этилбензолхрома, в вакууме (1)..

Согласно данному способу осуществле- tS ние процесса при температуре 400-45д С сопровождается образованием слоистых покрытий, повышение температуры сопровождается увеличением скорости роста покрытий и формированием дендритных покрытий, а снижение температуры — уменьшением производительности, но формированием однородных покрытий.

Основным недостатком известного ме тода является невозможность получения равномерного, имеющего повышенные защитные свойства и износостойкость, хромкарбидного покрытия без дендритов на внутренней поверхности изделий, особенно лри их длине 60 мм и более. Это связано с тем, что при температуре 400450 C я ниже карбиды хрома практичесо ки не образуются, а при использовании более высоких температур наблюдается преимущественный рост дендритного покрытия в местах первого контакта паров

МОС с нагретой поверхностью, на носкедующих участках покрываемой поверхности. скорость роста покрытия резко снижается вследствие уменьшения коипентрапии МОС по длине зоны разложения, что обуславливает неравномерность по-. крытия.

Белью изобретении является повыше« ние равномерности покрытия на внутрен ней поверхности длинномерных изделий и исключение дендрнтообразования.

Это достигается тем, что нанесение покрытия ведут в неизотермическом реО жиме при температуре 300-350 С на начальной стадии процесса и последующем повышении ее до 500-600 С.

О

Согласно предлагаемому способу процесс осаждения покрытия на внутреннюю поверхность трубчатых изделий термическим разложением бис-этилбепзолхрома осуществляют на начальной стадии при l0 минимальной температуре термораспада

300-350 С, при которой на всей покрыО, ваемой поверхности образуется большое количество мельчайших эародыщей хрома.

Палее температуру поверхности быстро в течение 10-15 мин) или постепенно допустимо в течение всего процесса) повышают до 500-600 С,при которой происходит рост образовавшихся на начальной стадии зародышей сформированием гладкого рав- . Ю номерного кромка рбидного покрытия.

Пример 1. Предварительно обезжиренную органическими растворителями (эфиром«спиртом и т«п,) стальную трубу с внутренним диаметром В мм, на- 2Б ружным диаметром 20 мм и длиной 200 мм помещают в камеру нагрева, к которой подсоединяют с одной стороны испаритель бис-атилбенэолхрома, с другой — ловушку продуктов распада и вакуумный насос, З0

Откачивают систему до давления 1,33 Па.

С помощью печей сонротивпения нагревают покрываемую трубу до 350 С, а исо паритель - до 220 С для обеспечения

4l скорости подачи ЯОС $ ЗО млкч«Q те 35 чение 10 мин после начала подачи КОС повышают температуру трубы до 600 С о и ведут. процесс прл этой температуре в течение 50 мин. В указанных условиях на внутренней поверхности трубы полу40 чают гладкое (чистота поверхности до и после нанесения покрытия соответствует

Ч 8) хромкарбидное покрытие толщиной

0,34 мм при отклонении толщины по асей длине не более + 0.„005 мм, имеющее микротвердость 2500 кг/мм, мелкозернистую слоистую структуру и состав, соответствующее С Й„С>1Ч р и м е р 2. Процесс осуществляют как в примере 1, но покрываемое иэдеlIHB «стальная Tp (áé с внутренним дйа метром ЗО мм, наружным диаметром ,60 мм, длиной 400 мм, имеет сложный профиль внутренней поверхности, Температура испарения бис-этылбенэолхрома

270 С (скорость подачи 40 мл/и), на . П Н КИПИ Заказ 7231/1 9

Филиал ППП "Патент", r. Уж чапа осаждения 300 С с последующим постепенным повышением до 550 С в о течение 2 ч. Получают покрытие, аналогичное по свойствам вышеописанному, толщиной 0,20+0,01 мм с микротвердостью 2100 кг/мм . я

Пример 3, Покрываемое иэделиезмеевик с внешним диаметром 30 мм из стальной трубки, с внутренним диаметром 6 мм, внешним диаметром 8 мм и общей длиной 1500 мм. Температура ис парения бис-атилбензолхрома 250 С о (скорость подачи 200 мл/ч), начала осаждения 350 С с последующим повышением

О температуры до 500 С в течение 10 мин.

Осаждение при 500 С ведут в течение

1 ч. Получают покрытие толщиной

О,15+0,01 мм по всей длине с микротвердостью 1900 кгlмм.

Таким образом, предлагаемый способ нанесения хромкарбидного покрытия обеспечивает по сравнению с известными следующие технико-экономические преимущества: воэможность получения гладких равномерных, с близкой по длине иэделий структурой, покрытий на внутренней поверхности длинномерных изделий, в том числе и непрямолинейных сложной конфигурации; высокую скорость осаждения покрытия, составляющую 0,1-0,3 мм/ч; формирование покрытий из карбида состава

Ct С высокой твердости (микротвердость

1 900-2500 кг/мм } и температуроустойчивссти обуславливает повышение качества иэделий с покрытиями, в частности износостойкость и защитные свойства..

Формула изобретения

Способ нанесения хромкарбидного покрытия на нагретую поверхность иэделий путем термического разложения паров бис-этилбенэолхрома в вакууме, о тл ичающийсятем,что, сцелью повышения равномерности покрытия на ,внутренней поверхности длинцомерных иэ» делий и исключения дендритообразования, нанесение покрытия ведут в неиэотермическом режиме при температуре ЗОО«ЗБИС на начальной стадии процесса,и последующем повыщении ее до 500-600 С.

Источники ииформации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Мелып ков В. В. и др. Состав и структура покрытий, осажденных из паровой фазы при термораспаде бис-арен-хромовых комплексов.- Докл. АН СССР, .1974, 219, М 4, с. 923-931. °

Тираж 1 135 Подписное город, кл. Проектная, 4