Способ нанесения карбида титана на изделия

Способ нанесения карбида титана на изделия

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(72) Авторы изобретения

Л.В.Ывайко, В.Н.Михайлин и В.И.Носов

Центральный научно-исследовательский и пр технологический институт механизации и зл животноводства Южной эоны СССР (7l ) Заявитель (5Й) СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ КАРБИДА

ТИТАНА НА ИЗДЕЛИЯ

Изобретение относится к получеI нию диффузионных покрытий и может быть использовано в металлургии, машиностроении и других областях народного хозяйства.

Известен способ получения карбиДа титана на металлических изделиях путем восстановления четыреххлористого титана титановой губкой или титановым порошком при пониженном давлении и температуре 900-1000оС с ис10 пользованием четыреххлористого углерода, который отличается длительнос-.

TbN (до 5 ч) процесса., трудоемкостью упаковки иэделий и дозировки четыреххлористого углерода в реакционную зо1$ ну D3.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ получения карбида титана на изделиях в смеси газообразных продуктов, состоящих из четыреххлористого титана, газообразного углеводорода и водоро2 да при температуре 700-900оС и пониженном давлении Г2).

К недостаткам этого способа полу" ;: чения карбида титана на металлических изделиях относится использование по" жаро- и взрывоопасных смесей водорода и углеводородов, например;мета" на, пропан-бутана и др., которые необходимо подвергать- глубокой очистке, а при использовании непредельных углеводородов во избежание обра" эования большого количества сажи при- менять предварительный пиролиэ, что значительно усложняет технологию нанесения карбида титана и удорожает стоимость процесса.

Цель изобретения - упроцение тех-. нологии нанесения карбида титана на иэделия и создание вэрывобезопасных условий труда.

Для достижения поставленной цели в способе нанесения карбида титана на иэделия путем восстановления четыреххлористого тит- на Ю среде водоВ таблице приведены свойства покрытия.

Сталь

Глубина слоя, мкм

Микротвердость, кгс/мм

Способ нанесения карбида титайа, 2100=3500

2300-3500

10-12

30-42

У9

Прототип ст.3

12-14 2200-3600

Предлагаемый

2300-3600

30 "4.ст.3

Предлагаемый способ нанесения тыреххлористого титана в среде вокарбида титана на изделия обеспечи- .- дорода и карбидообразующего веществает по сравнению с известными сле- ва, отличающийся тем, дующие преимущества: значительно - что, с целью упрощения технологии упрощается технология нанесения кар":4S и создания взрывобезопасных условий бида титана на изделия за счет исклю- труда в качестве карбидообразуючения сложной системы очистки и пи- щего вещества используют пары ксирЬлиза газообразных углеводородов, лола в количестве 10-20 o6,ф. обеспечиваются более безопасные Ус" Источники информации, ловия труда за счет исключения по- в принятые во внимание при экспертизе жаро-, взрывоопасных смесей водоро- 1. Защитные покрытия на металлах. да и газообразных углеводородов. K. "Наукова думка", 1971 Р 5, Формула изобретения с 65-67.

Способ нанесения карбида титана Патент СИЛ 1." 3642522, на иэделия путем восстановления че- у кл. 117-106, 1971, ВНИИПИ Заказ 3672/35 Тираж 1049 Подписное филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 93 рода и карбидообразующего вещества в качестве карбидообраэующего вещества используют пары ксилола в количестве 10-203 (об).

В реакционной. зоне при 700-90УС в результате взаимодействия паров, ксилола и четыреххлористого титана образуется сложное органическое соединение титана типа Бис-(циклопентадиенил)-дихлортитана, разла- . гающееся при этих температурах на титан, углерод и хлористый водород, При больших концентрациях паров ксилола (более 20> (об) на поверхности иэделия образуется плотная корка молекулярного углерода, препятствующая диффузии атомарного углерода и титана в глубь иэделия, снижая тем самым эффективность процесса.

При концентрации паров ксилола в парогазовой смеси менее 103 (об) снижается степень использования четыреххлористого титана и скорость роста покрытия.

Способ осуществляется следующим образом.

Процесс нанесения карбида титана на сталь У9 и ст.3 осуществляют в

1804 4 реакционной камере диаметром 30 мм, которая установлена в трубчатую печь сопротивления, при избыточном давлении водорода (100-200 мм вод. ст.).

Подготовленные образцы (протравленные, обезжиренные) загружают в реакционную камеру и при избыточном давлении водорода (100-200 мм вод,ст.) повышают температуру до 900-1000 C.

1ф После установления указанной температуры в реакционную камеру подают парогазовую смесь, состоящую из

Т1С1+, водорода и ксилола путем борботирования водорода со скоростью

15 3-5 л/ч через смесь Т1C1 и ксилола, взятых в отношении . 5: 1 по объему.

Отработанную па рогаэовую смесь сжигают "на свече". Процесс осажде в ния карбида титана длится 2 ч. По истечении этого времени печь отключают, подачу парогазовой смеси прек-.. ращают и при избыточном давлении водорода (100-200 мм вод. ст.) образцы ру охлаждают до 100-150 С вместе с печью.