Способ получения карбидных покрытий

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДБТВДЬСТВУ Союз Советских Социалистицеских Республик(23) Приоритет 51) М. Кл.т С 23 С 11/1 Государственный комит Совета Министров СоС по делам изобретений н открытий(43) Опубликовано 05,10.76. Бюллетень37 (45) Дата опубликования описания 28.12.76(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАРБИДНЫХ ПОКРЫТИЙ Изобретение относитсч к области химико-термической обработки, а именно к способам получения карбидных покрытий.Известны способы получения покрытий диффузионным насыщением поверхности металлических изделий 11 .Известен также способ получения покрытий из карбидов с гексагональной решеткой типа МедС на изделиях из переходных металлов с ОПК-решеткой, например 10 молибдена, обладающих преимущественной ориентировкой плоскостей (100), параллельных поверхности, в поверхностном слое толщиной не меньше, чем толщина получаемого покрытия, и размером зерна в этом 15 слое не больше 100 мкм, диффузионным насыщением поверхности изделия углеродомо в углеродсодержащей среде при 1500 С. При насыщении поверхностного слоя металла с ОЦК-решеткой преимущественной ори ентировкой плоскостей (100), параллельных поверхности, и размером в этом слое не больше, чем 100 мкм, в карбидном покрытии плоскости (100) располагаются параллельно поверхности насьнцения. Плоскос ти (100) в решетке карбидов типа МЕСявляются плоскостями скольжения,Углерод в карбидном покрытии, полученном по известному способу, распределен непрерывно в пределах области гомогенности карбида, Поэтому диффузионная подвижность атомов металла подложки в таком покрытии, зависящая от концентрацииуглерода в каждой точке по толщине покрытия, изменяется весьма несущественно.Однако при решении ряда технических проблем, необходимо создание таких карбидных покрытий, в которых эффективный коэффициент диффузии атомов металла подложки значительно меньше, чем в соответствующем карбиде. Известно, что в слоистых карбидных материалах, представляющих собой последовательность слоев карбида и карбографита диффузионная подвижность атомов металла значительно меньше,чем в гомогенном карбиде, при условии,что карбографитные слои расположены внаправлении,. нормальном к направлениюдиффузионного потока,530927 Составитель В. ХацерноваРедактор О. филиппова Техред М, Левицкая КорректорБ,Югас Заказ 5458/181 Тираж 1068 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская набд. 4/5филиал ППП фПатент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Цель изобретения - уменьшение переноса металла через покрытие при нагревеиэделий.Это достигается тем, что по окончаниипроцесса насыщения углеродом изделие спокрытием нагревают в вакууме до темпеоратуры на 100-200 С больше, чем наибольшая температура при диффузионном насьццении, выдерживают при этой температуре 2 - 4 час и охлаждают со скоростью,опревышающей 20 С/мин., т.е. больше, чемнеобходимо для растворения углерода вкарбиде покрытия,После нагрева изделия с покрытием доотемпературы на 100-200 С больше, чемтемпература диффузионного насыщения, ивыдержки при этой температуре в течение2 - 4 час на плоскостях скольжения образуются карбографитные слои. В результате покрытие становится слоистым в плоскостях, параллельных поверхности. Скорость охлаждения изделия больше, чем этонеобходимо для растворения углерода вкарбидных прослойках.,Проницаемость металлов (в частности,переходных металлов) через карбографитные смеси чрезвычайно низка. Поэтому наличие прослоек такого состава в карбидном покрытии, расположенных параллельноповерхности изделия, резко уменьшает проницаемость материала-основы изделия .кповерхности покрытия, а тем самым взаимодействие металла основы с другими изделиями (выполненными из других материалов), находящимися в контакте с поверх.ностью покрытия. Резкое уменьшение проницаемости переходных металлов через карбидные покрытия с карбографитными прослойками связано с тем, что атомы переходного металла, попадая в прослойку, немедленно связываются углеродом в карбид. В результате градиент концентрации переходного металла по толщине покрытия поддерживается практически на нулевом уровне. По мере связывания свободного углерода в первой прослойке (со стороны изделия) начинает работать вторая прослойка и т.д. ф П р и м е р . Производили карбидизацию молибденовых пластин 2 х 10 х 50 мм,размером зерна, не превышающим 70 мкм,с преимущественной ориентировкой плоскостей (100), пьраллельных поверхности. рф Карбидизацию ведут при 1500 С в течение30 мин в метане, В полученном карбидномслое толщиной 70 мкм плоскости (100)располагались параллельно поверхностипластин. После насьпцения пластины нагревали при 1650 С в течение 3 час в ваку .оуме. После нагрева охлаждали со скоростью,15 град/сек. После такой обработки в покрытии образовалась слоистость в плоскостях, параллельных поверхности пластин,Покрытие представляет собой последовательность слоев карбида МРС и карбографитовой смеси, Состав последней установлен по данным микрорентгеноспектрального анализа, которые свидетельствуют о 39значительном их обогащении углеродом.формула изобретенияСпособ получения карбидных покрытийна изделиях из переходных металлов сОЦК-решеткой путем диффузионного насыр щения поверхности изделий углеродом,отличающийся тем,что, сцелью уменьшения переноса металла через покрытие при нагреве изделий эа счетсоздания в покрытии карбографитовых прод слоек, после диффузионного насьццения изделие нагревают в вакууме до температуоры на 100-200 С больше, чем температура насыщения углеродом, и выдерживаютпри этой температуре в течение 2-4 час4 р с последующим охлаждением.Источники информации, принятые во вниманИе при экспертизе:1. Мицкевич А. И. "Химико-термичес,кая обработка металлов и сплавов" 1965 г., щ:стр. 370-377.