SU1745776A1 - Способ формировани износостойкого покрыти на издели х из металлов и сплавов - Google Patents
Способ формировани износостойкого покрыти на издели х из металлов и сплавов Download PDFInfo
- Publication number
- SU1745776A1 SU1745776A1 SU894751621A SU4751621A SU1745776A1 SU 1745776 A1 SU1745776 A1 SU 1745776A1 SU 894751621 A SU894751621 A SU 894751621A SU 4751621 A SU4751621 A SU 4751621A SU 1745776 A1 SU1745776 A1 SU 1745776A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- coating
- titanium
- coatings
- wear
- metal
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 15
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 title claims 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 title claims 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims 2
- 238000005552 hardfacing Methods 0.000 title 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 32
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 20
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 4
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 2
- 238000010849 ion bombardment Methods 0.000 claims 2
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 claims 1
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 claims 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims 1
- 229910021341 titanium silicide Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 abstract description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 5
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 abstract description 5
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 229910000997 High-speed steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 101001123530 Nicotiana tabacum Putrescine N-methyltransferase 3 Proteins 0.000 description 1
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 description 1
- 238000006748 scratching Methods 0.000 description 1
- 230000002393 scratching effect Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
Использование: в машиностроении при получении твердых, износостойких покрытий . Сущность изобретени : использование катода из материала на основе карбоборида или борсилицида титана при следующем соотношении исходных компонентов, ат.%: бор 25-45, углерод или кремний 10-30, титан остальное. При протекании плазмохими- ческих реакций синтеза поддерживаетс высока температура подложки с обеспечением соотношени компонентов реакций синтеза дл пoлyчe и покрытий из химических соединений требуемого стехиометри- ческого состава. 1 табл.
Description
Изобретение относитс к машиностроению и может быть использовано в других област х народного хоз йства при получении твердых, износостойких покрытий. Целью изобретени вл етс упрощение процесса и повышение качества покрыти .
Цель достигаетс путем использовани катода из материала на основе карбоборида или борсилицида титана при следующем соотношении исходных компонентов, ат.%: Бор25 - 45
Углерод или кремний10-30
ТитанОстальное
Дл протекани плазмохимических реакций синтеза необходимо поддерживать высокую температуру подложки, обеспечивающую протекание этих реакций на поверхности изделий, а также необходимость обеспечени строгого соотношени компонентов реакций синтеза дл получени покрытий из химических соединений требуемого стехиометрического состава.
При использовании предлагаемого способа отпадает необходимость подачи реакционного газа в вакуумную камеру дл протекани плазмохимических реакций синтеза и позвол ет осуществл ть экологически чистый и безопасный процесс формировани покрыти , что существенно упрощает способ получени износостойких покрытий, улучшаютс функциональные характеристики покрыти за счет более плавного перехода физико-механических свойств от покрыти к основе.
Предполагаемый способ может быть ис- полозован на машиностроительных предпри ти х как дл упрочнени инструмента, так и дл повышени износостойкости деталей пар трени .
П р и м е р. На образцы из закаленной быстрорежущей стали Р6М5р40х5 мм нанос т композиционные покрыти на основе
VJ
Ьь
сл
V4 О
кэрбоборидов или боросилицидов титана с использованием композиционных катодов. Перед осаждением покрыти образцы очищают от загр знений, помещают в вакуумную камеру установки, в которой создают остаточное давление 2,66x10 Па. Затем провод т испарение композиционного материала (катода) катодным п тном вакуумной дуги, Подава отрицательный потенциал 1,1-2,2 кВ на подложку, осуществл ют очистку поверхности образцов. После очистки образцов, температура которых 300-400°С, напр жение на подложке снижают до 50-110 В и провод т осаждение композиционного покрыти в течение 30 мин. Толщину осажденных покрытий получают 4 ±0,5 мкм.
Качество покрытий, полученных по предлагаемому и известному способам КИБ, оценивают по основным характеристикам дл износостойких слоев: микротвердости и износостойкости, адгезии покрыти к основе, наличии сколов и трещин в покрытии, фазы чистого титана.
Образцы с покрыти ми подвергают сравнительным испытани м на микротвердость .
Коэффициент изменени микротвердости определ ют по формуле
дн -У±-:-н-й юо%,
Нп
где Д Н - коэффициент изменени микротвердости . %,
Hi - среднее значение микротвердости образцов с покрыти ми, полученными с использованием композиционных катодов (предлагаемый способ);
Нп - среднее значение микротвердости контрольных образцов с покрыти ми, полученными с использованием реакционных газов (известный способ).
Качество сцеплени покрыти с основой (адгезии) оценивают методом царапани с использованием прибора ПМТ-3 и индентора-алмазной пирамиды с квадратным основанием. В качестве показател ве- личины адгезии покрыти прин та нагрузка, при которой перемещение инден- тора приводит к образованию чистого следа в покрытии.
Износостойкость образцов с покрытием определ ют на приборе торцового трени скольжени , предназначенного дл исследовани износостойкости пар трени диск-палец, Наличие сколов и трещин покрыти фиксируют после испытаний на износостойкость оптическим методом на микроскопе МИМ-8,
Наличие фазы чистого титана в покрытии определ ют методом рентгеноструктур- ного анализа,
Все результаты испытаний отражены в таблице.
Как видно из таблицы, уменьшение содержани бора в композиционном материале (менее 25 ат.%) отрицательного
сказываетс на эксплуатационных свойствах осажденного сло : низка твердость, износостойкость, наличие большого количества фазы чистого (непрореагировавшего) титана. Добавление углерода или кремни в
композиционный материал до 10 ат.% не приводить к существенному улучшению качества покрыти , а увеличение содержани углерода или кремни (более 30 ат.%) приводит к охрупчиванию покрыти , по влению сколов, трещин в покрытии, что также ухудшает качество осажденного сло .
Предлагаемый способ повышает качество износостойкости покрыти и упрощает процесс его формировани .
Claims (1)
- Формула изобретениСпособ формировани износостойкого покрыти на издели х из металлов и спла- BOB, включающий ионную бомбардировку, вакуумное электродуговое нанесение композиционного покрыти на поверхность изделий из химических соединений боридов, карбидов и силинидов титана, отличаю- щ и и с тем, что, с целью упрощени процесса и повышени качества покрыти , при испарении используют катод из материала на основе карбоборида или борсилици- да титана при следующем соотношении исходных компонентов, ат.%:Бор25-45Углерод или кремний10 - 30ТитанОстальноепричем ионную бомбардировку осуще- ствл ют частицами этих же композиций, а процесс формировани провод т в вакууме при давлении не ниже Па.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU894751621A SU1745776A1 (ru) | 1989-07-11 | 1989-07-11 | Способ формировани износостойкого покрыти на издели х из металлов и сплавов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU894751621A SU1745776A1 (ru) | 1989-07-11 | 1989-07-11 | Способ формировани износостойкого покрыти на издели х из металлов и сплавов |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1745776A1 true SU1745776A1 (ru) | 1992-07-07 |
Family
ID=21475775
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU894751621A SU1745776A1 (ru) | 1989-07-11 | 1989-07-11 | Способ формировани износостойкого покрыти на издели х из металлов и сплавов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1745776A1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5429843A (en) * | 1991-11-21 | 1995-07-04 | Nisshin Steel Co., Ltd. | Vapor deposition for formation of plating layer |
-
1989
- 1989-07-11 SU SU894751621A patent/SU1745776A1/ru active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Платонов ГЛ. и др. Порошкова металлурги . 1985, Мг б, с. 41-46. Украинский физический журнал. 1979, т. 24 NS 4 с. 515-525. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5429843A (en) * | 1991-11-21 | 1995-07-04 | Nisshin Steel Co., Ltd. | Vapor deposition for formation of plating layer |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Ou et al. | Wear and corrosion resistance of CrN/TiN superlattice coatings deposited by a combined deep oscillation magnetron sputtering and pulsed dc magnetron sputtering | |
| Chen et al. | Plasma-assisted nitriding of aluminum | |
| JP5385259B2 (ja) | 被覆切削工具およびその製造方法 | |
| US5882778A (en) | Hard coating of excellent wear resistance and hard coating coated member thereof | |
| Chavda et al. | Tribological characterization of TiN coatings prepared by sputtering | |
| Ürgen et al. | Characterization of molybdenum nitride coatings produced by arc-PVD technique | |
| Lackner et al. | Room temperature pulsed laser deposited (Ti, Al) CxN1− x coatings—chemical, structural, mechanical and tribological properties | |
| Gorokhovsky et al. | Characterization of large area filtered arc deposition technology: part II—coating properties and applications | |
| Rother et al. | Results on the thermal stability of cathodic arc-deposited (Cr, B) N coatings | |
| SU1745776A1 (ru) | Способ формировани износостойкого покрыти на издели х из металлов и сплавов | |
| Nastasi et al. | Materials science issues of plasma source ion implantation | |
| RU61289U1 (ru) | Режущий инструмент с многослойным покрытием | |
| JPS61195971A (ja) | 耐摩耗性皮膜の形成方法 | |
| Weissmantel et al. | Structure property relationships of carbonaceous films grown under ion enhancement | |
| JPS6220276B2 (ru) | ||
| JP2704317B2 (ja) | 窒化チタニウムの非電導体基板上への物理的蒸着 | |
| JPH04221057A (ja) | 耐摩耗性硬質皮膜及びその形成方法と、耐摩耗性硬質皮膜被覆工具 | |
| JPS63166957A (ja) | 表面被覆鋼製品 | |
| Kiryukhantsev-Korneev et al. | Nanostructural wear-resistant coatings produced on metal-cutting tools by electric-arc evaporation and magnetronic sputtering | |
| JPS5918475B2 (ja) | 被覆高速度鋼 | |
| JPS60502093A (ja) | 切削工具およびその製造方法 | |
| RU2330111C1 (ru) | Способ получения многослойного покрытия для режущего инструмента | |
| CN1015995B (zh) | 铝合金表面离子沉积(Ti，Al)N硬质膜的方法 | |
| Kamath et al. | Properties of TiAlCN/VCN nanoscale multilayer coatings deposited by mixed high-power impulse magnetron sputtering (HiPIMS) and unbalanced magnetron sputtering processes—impact of HiPIMS during coating | |
| RU61290U1 (ru) | Режущий инструмент с многослойным покрытием |