Способ получения антифрикционных покрытий

Номер патента: 1071665

Авторы: Семенов, Ноженков, Воронин

Скачать ZIP архив.

Текст

М 58 С 23 С 15 00 Рд тлюОЯМЮ иаФпет ссаю двю атввя и бМЫЧИ ОПИСАНИЕ ИН АВТОРВВВ СВЩФТВВСГф Д 1). 3429291/18-21,2, Дякин С.И., Кривцов Б.С., Ли-мончиков В.Д. и др. фДвухслойные антифрикционные покрытия на титановых сплавах в тяжело нагруженных шар нирахСб. фТепловая динамика и моделирование внешнего.тренияф. М., фНаукаф, 1975,.с. 111.3. Григоров А.Н., Семенов А.П. Обработка газовых подшипников с применением ионного распыления. М., фНаукаф, 1976 (прототип). 54) (57) 1, СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АНТИФрНКцНОННЫХ ПОКрцТНй, включающи распыление мишени, выполненной из халькогенида переходного металла, преимущественно молибдена или вольФрама, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения долговечности покрытия и упрощения технологического процесса, в процессе распыления мишени на подложку подают отрицательный потенциал смещения, при котором осуществляют нанесение переходного металла до толщины не менее монослоя, после чего значение потенциала см ещения плавно уменьшают до нуля в течение времени нанесения покрытия.2. Способ по п.2, о т л и ч а ющ и й с я тем,.что потенциал смещения выбирают равным пятикратной энергии связи переходный металл.халькогенид переходного металла.Изобретение относится к,машиностроению и может быть применено для получения антифрикционных покры-. тий на деталяхмашин и,приборов.Известен способ нанесения покрытий ионным распылением мишени, иэ готовленной из.материала покрцтия Г 11.Недостатком известного способа является нестабильность адгеэии покрытия, обусловленная наличием многих . факторов: взаимной растворимостью ма О териалов пленки и подложки, смачиваемости материалов, .наличия переходных оксидных слоев и т,д. Указанный недостаток может быть устранен .применением промежуточных слоев. 15Известен также способ получения антифрикционных покрытий на основе дисульфида молибдена с применением промежуточных. слоев никеля или молибдена 2320Недостатком известного способа является низкая долговечность покрытия.Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ ц получения антифрикционных покрытий, )включающий распыление мишени, выполненной из халькогенида переходного металла, преимущественно молибдена или вольфрама 33Недостатком известного способа является недостаточная долговечность покрытия и сложность технологического процесса нанесения покрытий, обусловленная последовательным распы. лением двух мишеней для получения35 подслоя и халькогенида переходногометалла.Целью изобретения является увеличениедолговечности покрытия и упрощение технологического процесса. . 40Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения антифрикционных покрытий, включающему распыление мишени, выполненной иэ халькогенида переходного металла, 45 преимущественно молибдена или вольфрама, в процессе распыления мишени .на.подложку подают отрицательный потенциал смещения, при котором осуществляют нанесение переходного металла до толщины не менее монослоя, после чего значение потенциала смещения плавно уменьшают до нуля в течение времени нанесения покрытия.Кроме того, потенциал смещения выбирают равным пятикратной энергии связи переходный металл - халькогенид переходного металла.Сущность предложенного способа заключается в создании условий получения антифрикционного покрытия, при60 которых обеспечивается плавный переход по составу от материала подслоя, состоящего целиком из переходного металла, до наружного слоя,состоящего из халькогенида этого переходного металла. Приложенный к подложке отрицательный потенциал смещения обеспечивает бомбардировку растущего покрытия ионами гаэораэряднойплазмы. В результате на подложке привыбранном потенциале смещения осаждается практически чистый переходнойметалл, а халькоген удаляется. Значение потенциала смещения, при которомэто становится возможным, зависит от величины энергии связи между металлом и халькогеном, В общем случае оно должно быть не менее пятикратной величины энергии связи переходный металл - халькогенид переходного металла. Так, для МоЗ потенциал сме-. щения, обеспечивающий образованиепленки практически чистого молибдена,должен быть не менее 800 В (энергия связи Мо - 3 равна 162,8 эВ) для Мо 29 - 600 В(знергия связи равна 120 эВ 1.Получаемое на первой стадии нанесения металлическое .покрытие характе.ризуется высокой адгеэией к подложке, хорошими прочностными свойства.ми,но высокими значениями коэффициен-. та трения. Постепенное снижение потенциала смещения в процессе напыления позволяет увеличить содержание халькогена н последовательно образующихся слоях покрытия, что благоприятным образом сказывается на его антифрикционных свойствах. Уменьшение потенциала до нуля приводит к осаждению слоя стехиометрического состава, обладающего высокими антифрикционными свойствами (низкими эначениями коэФФициента трения н высокой долговечностью при трении скольжения.Закон изменения потенциала смещения в общем случае зависит от требуемого состава антифрикционного покрытия. При скачкообразном изменении потенциала смещения покрытие будет состоять из слоев (двух или более), резко отличающихся по содержанию халькогена. При плавном уменьшении потенциала смещения содержание халькогена н покрытии будет постепенно увеличинаться. Целесообразным является в начальный момент нанести покрытие из переходного металла при максимальном значении потенциала смещения толщиной не менее монослоя для обеспечения высоких адгезионных связей покрытия переменного состава, получаемого в течение времени нанесения антифрикционного покрытия.П р и м е р. Производилось нанесение покрытия толщиной 0,5 мкм из Моб на образцы иэ компактной керамики распылинанием по известной технологии и по предлагаемому способу. Технологические режимы напыления приведены н таблице.1071665 УСпособнанесения Время на-.пыленияМорф, мин ПотенциалХарактер иэсмещения,В,менения потенциала смеВремя измененияпотенциала сме- .щения, мин Высокочастотныйпотенциалмишени,кВ Известный ионноераспыление безсмещения) 30 3,0 Предложенный 3,0 300-0 Плавный 35 15 Составитель С.Мирощкин РедактоР Г.Волкова ТехРед МрТепеР Корректор В.Бутягаеж вте ее т в Заказ. 77/22 Тираж 900 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д,4/5е тевевевееттжвее тт теефилиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 Были проведены фрикционные испыта 2 О ния покрытий по схеме диск-сфера на воздухе.На чертеже приведены результаты испытаний (где кривая 1 отражает зависимость коэффициента трения от р 5 времени испытаний покрытий Мо 5, полученных известным способом). Долговечность такого покрытия составляет около 0,5 ч при установившемся значении коэффициента трения Ар =0,08. На кривой 2 изображено изменение значения коэффициентов трения со временем для покрытия с переходным слоем, полученного ионным распылением с приложением к подложке потенциала смещения. Коэффициент трения такого покрытия также равен 0,08, однако долговечность возросла до 2,0-2,5 ч.Использование предлагаемого покрытия и способа его получения обеспечивает, по сравнению с известными покрытиями на основе халькогенидов переходных металлов, увеличение долговечности в 4-5 раз при сохранеии прежних антифрикционных свойств.1.

Смотреть

Заявка

3429291, 27.04.1982

ИНСТИТУТ МАШИНОВЕДЕНИЯ ИМ. А. А. БЛАГОНРАВОВА

СЕМЕНОВ АЛЕКСАНДР ПАВЛОВИЧ, ВОРОНИН НИКОЛАЙ АЛЕКСЕЕВИЧ, НОЖЕНКОВ МИХАИЛ ВЛАДИМИРОВИЧ

МПК / Метки

МПК: C23C 15/00

Метки: покрытий, антифрикционных

Опубликовано: 07.02.1984

Код ссылки

<a href="http://patents.su/3-1071665-sposob-polucheniya-antifrikcionnykh-pokrytijj.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ получения антифрикционных покрытий</a>

Похожие патенты