Нитрид титана

Кроме карбидов и нитридов титана, перспективными соединениями для покрытий являются бориды и нитриды кремния и бора, оксиды алюминия, циркония, хрома, а также алюминиды металлов. К настоящему времени разработаны покрытия сложного состава по типу (Ti- r) N и (Ti-Mo)-N. Однако обеспечение прочностных характеристик таких композиций требует более строгого соблюдения назначенных режимов ионно-плазменной обработки для получения двухфазной структуры нитридов металлов с составом, близким к стехиометрическому составу [92]. Недостаток указанных покрытий - их повышенная хрупкость. Устранение данного недостатка в определенной степени воз- [c.247]

Указанный дефект, давно обнаруженный в слитках такой стали, связанный с повышенным содержанием азота, вызывал при горячей механической обработке слитков грубые рванины, был устранен присадкой титана в хорошо раскисленный алюминием жидкий металл. В том случае, когда титан связывал основное количество азота в нитриды титана до затвердевания слитка, образования указанного дефекта не наблюдалось. [c.11]

В дальнейших исследованиях были изучены покрытия, в которых в качестве наполнителей были использованы порошки титана, кремния, алюминия и нитрида титана. Для получения шликера эмаль размалывали в лабораторных барабанных мельницах в течение 90— 120 мин по следующей раскладке, мае. % фритта — 100 глина часов-ярская — 5—8 наполнитель — 5—40 электролит — 0.1—0.2 вода— 45—60. Тонина помола составляла 10—12 ед. (по сосуду Лысенко). Шликер после предварительного старения в течение 24 ч наносили на подготовленные обычным способом секции теплообменника. После сушки покрытие обжигали в муфельной печи при температуре 1053— 1173 К. [c.127]

Изменение исходной шероховатости поверхности под влиянием процесса напыления нитрида титана методом КИБ было изучено в работе [1]. Установлено, что изменение шероховатости поверхности может происходить как в сторону уменьшения, так и увеличения в зависимости от абсолютной величины параметра исходной шероховатости. Это связано с двояким влиянием стадии ионной бомбардировки. С одной стороны, происходит разрушение резко выражен- [c.150]

Замеры глубины внедрения сферического стального индентора и расчет по формуле Герца дали следующие величины модуля упругости для нитрида титана 108, нитрида циркония 371, нитрида молибдена 161 ГПа. [c.153]

Таблица 3.1. Механические характеристики стали У8 с ионно-плазменным покрытием из нитрида титана

Линии наносятся до разрушения покрытия и его отрыва от основы На рис. 4.19 приведена схема разрушения ионно-плазменного покрытия из нитрида титана на поверхности детали, изготовленной из стали. [c.75]

Для увеличения срока службы деталей бесчелночных ткацких станков СТБ на их поверхность наносились износостойкие покрытия из нитрида титана толщиной 5—10 мкм на ионно-плазменных установках. Текстильной промышленности требуются детали, имеющие высокие характеристики не только поверхности (износостойкость, антифрикционность и др.), но и объема детали (прочность, пластичность, вязкость и др.). [c.121]

Это может быть достигнуто созданием на деталях износостойких слоев с рациональным сочетанием термической обработки основного металла. Нанесение покрытий из нитрида титана на предварительно упрочненные детали СТБ позволили осуществить такое комбинированное упрочнение. [c.121]

Не редки случаи появления дефектов материала в титановых дисках компрессоров ГТД [56, 81, 88], в том числе в ступичной части, где диски наиболее нагружены, а также и в других зонах. Как правило, это зоны газонасыщенного материала с повышенным содержанием кислорода (рис. 1.12). Однако в одном случае, который привел к аварии самолета, имел место дефект в виде включения нитрида титана [80]. Многолетние эксперименты и анализ технологического цикла изготовления диска не позволили однозначно выявить возмож- [c.50]

В разрушенных дисках трещины развивались по галтельному переходу передней стороны полотна в обод диска (рис. 9.46), при этом в диске № 1 трещина была инициирована дефектом материала в виде нитрида титана, расположенного у поверхности диска и имевшего размеры около 19 мм по галтели и 9 мм по оси диска. В зоне начала разрушения диска № 2 каких-либо инородных включений в материале не было. В диске № 3 трещина располагалась по хорде в средней части полотна диска и также была инициирована исходным дефектом материала диска в виде его статического надрыва размерами примерно 13 мм по хорде и около 3 мм по оси диска. [c.524]

Легирование титаном как способ повышения стойкости к МКК коррозионно-стойких сталей применяется давно [79]. Но до настоящего времени нет единого мнения о том, как определять необходимое для предотвращения МКК количество титана. В карбиде титана Т]С по массе титана в четыре раза больше, чем углерода. Казалось бы, что количество титана должно в четыре раза превышать количество углерода, которое необходимо связать для понижения его концентрации до безопасного уровня. Принимая эту безопасную концентрацию углерода, равной 0,02 %, необходимое для предотвращения МКК, количество титана обычно определяют по формуле % Т1 4 (% С — 0,02). Выше было показано, что 0,02 % С не безопасный предел для возникновения МКК. И на практике это соотношение не гарантировало создание иммунитета против МКК. Она наблюдалась в сталях типа 18-8 при Т1/С = 7,5 и даже 10—12 [40]. Правильнее определять количество титана по формуле % Т1 5 (% С — 0,009). Но при таком определении необходимо учитывать, что далеко не весь титан расходуется на образование карбидов. Часть его образует прочные окислы и нитриды титана, в особенности в сталях легированных азотом. [c.53]

Как уже отмечалось выше, присутствие азота в сталях, стабилизированных титаном или ниобием, может ухудшать их стойкость против МКК. Связывая титан и ниобий в малорастворимые нитриды, азот тем самым выводит эти элементы из взаимодействия с углеродом, что требует введения избыточного количества титана или ниобия. Количество связанного в нитриды титана определяется соотношением Ti/N = 3,3, а ниобия — Nb/N 6,64. [c.55]

Другим возможным путем предотвращения взаимодействия является создание барьерных слоев, т. е. покрытий на волокна. В качестве такого барьерного покрытия, обладающего химической инертностью по отношению к никелевой матрице, было использовано покрытие толщиной 5—6 мкм из нитрида титана, которое наносилось на вольфрамовые волокна путем восстановления тетрахлорида титана водородом в присутствии азота [7 ]. Эффективность покрытия нитридом титана вольфрамовых волокон проверяли на образцах композиционного материала, состоящего из матричного никелевого сплава, армированного вольфрамовыми волокнами с тонким слоем покрытия нитридом титана. После отжига образцов при температурах 1100—1200° С с выдержкой 1, 10 и 100 ч из композиций вытравливалась вольфрамовая проволока путем растворения матрицы. Предел прочности извлеченных волокон с покрытиями оказался выше предела прочности таких же волокон без покрытия. Это объясняется тем, что волокна без покрытия при изготовлении композиций, растворяясь в матрице при нагреве, уменьшают эффективный диаметр. Кроме того, покрытия залечивают некоторые поверхностные дефекты волокон. [c.31]

Необходимо учитывать, что Ti в металле частично окислен до двуокиси титана и частично соединен с N (присутствующий в стали в небольших количествах) в устойчивые нитриды титана, поэтому нижний предел общего содержания Ti в стали должен быть выше пятикратного содержания С. [c.20]

Скорость испарения и упругость пара нитридов титана, циркония при 2000— 2240° К приведены в табл. 24, а нитрида кремния при 1600—1800° К — в табл. 25 по данным (10, 17, 27, 28]. [c.428]

Выполненные в ИМАШ исследования деталей с покрытиями на основе нитрида титана, нанесенными с помощью метода конденсации при ионной бомбардировке и реактивно-плазменного метода, показали их высокие служебные свойства. Этим подтверждена целесообразность применения названных методов для создания покрытий на окончательно обработан- [c.21]

Применение Для форм материалов с высокой охлаждающей способностью (меди, стали, нитрида титана, магнезита, электрокорунда), коэффициент тепловой аккумуляции которых превышает 100 ккал/м -° позволяет ограничить физико-химиче-ское взаимодействие титана с формой и получить качественные отливки. [c.105]

Именно благодаря всему этому и отпала необходимость в механическом цехе на Тамбовском заводе, о чем говорилось в начале нашего рассказа. Плазменная обработка металлов (а также других материалов, например, керамических) с каждым днем получает все большее распространение. Об этом свидетельствует ее применение в космическом пространстве и в других экстремальных условиях. Этот процесс также успешно используют на созданных в Советском Союзе установках Булат для нанесения упрочняющих покрытий нитридом титана режущего инструмента, что значительно повышает его долговечность. Прогнозисты предсказывают плазменной обработке большую жизнь. [c.56]

Наиболее часто применяют покрытие нитридом титана ПН, имеющее золотистый цвет. Поэтому покрытия используют и как декоративные. [c.347]

Кроме того, может наблюдаться противоположный эффект, т.е. массоперенос титана в материал подложки. Процесс массопереноса элементов покрытия при ионно-плазменном осаждении нитрида титана осуществляется радиационно-стимулированной диффузией и диффузией по границам зерен. При этом скорость диффузии зависит от размеров зерна массоперенос по фаницам более крупных рекристаллизованных зерен протекает в несколько раз медленнее, чем по границам мелких зерен. <1 азовый состав покрытия в зависимости от давления азота изменяется от трехфазного o.-Ti + TiiN + TiN [96] при давлении азота 6,6- 10 Па к двухфазному a-Ti + TiN при давлении азота 6,6 10 -Па и к однофазному при давлении азота 0,2 Па и выше. Количество металлического титана в структуре покрытия падает до нуля с увеличением давления азота при sa 0,5 Па [96]. По данным [c.184]

Параметры тонкой структуры зависят от содержания азота в покрытии. Параметр кристаллической реиютки, ширина дифракционных максимумов, дисперсия микроискажений, плотность дислокаций и микротвердость изменяются пропорционально содержанию азота в покрытии и имеют экстремумы в области нитрида титана стехиометрического состава (96, 97], Э.М. Лазарев и С.Я. Бецофен [97] установили, что [c.184]

Введение 0,5 % Т1 вызывает практически полную замену нитрида хрома на дисперсный нитрид титана. Небольшие добавки лантана, иттрия и неодима, евязывающие вредные примеси, также увеличивают пластичность и понижают твердость хрома [1]. [c.116]

Изменение временного сопротивления сжатию композиций с оксидом, карбидом и нитридом титана в зависимости от содержания стеклосвязки приведено на рис. 2, б. Как видно, наполните.ль оказывает влияние на сопротивление сжатию, при этом композиции с мелкодисперсным наполнителем (нитрид титана, полученный плазмохимическим путел ) с удельной поверхностью 30 м /г в 1.5 раза больше, чем у композиции с нитридом титана, минимальный размер частиц которого 5 мкм. Но надо отметить, что на сопротивление сжатию сильное влияние оказывает состав стекловидной связки, так как композиций с этими же наполнителями, но с фосфатной стеклосвяз-кой в 3—4 раза меньше. [c.105]

На серийной установке Булат на титановых сплавах ВТ1-0 и ВТ22 были получены наиболее распространенные покрытия из тугоплавких соединений — нитридов титана, циркония, молибдена. Исследовались параметры, влияющие на процесс контактирования поверхностей при изнашивании и определяющие характер взаимодействия шероховатость и модуль нормальной упругости. [c.150]

В частности, нами определялась усталостная прочность образцов из стали У8 с напыленным на ионно-плазменной установке нитридом титана. Время напыления 30—60 мин. Механические свойства контрольных образцов и образцов с нанесенным покрытием даны в табл. 3.1. Контрольные образцы находились в камере вместе с напыляемыми. Перед усталостными испытаниями покрытие TiN с них сошлифовывалось. Испытания проводились на установке,, представленной на фото 3. Результаты испытания приведены в табл., 3.2. Установлено положительное влияние покрытий из TiN на малоцикловую выносливость. [c.37]

Механические свойства основного металла, определенные после нанесения ионно-плазменного покрытия из нитрида титана отличаются незначительно, независимо от времени нагрева при напылении (сГ(, 2 = 1150 МПа Ов = 1400 МПа б = 5,5% ф = 36%). Структура стали У8 — отпущенный сорбит. Металлографические исследования показали, что даже на нетравленных шлифах граница между покрытием и основой проявляется сравнительно четко, покрытие копирует рельеф металла. На участках, нормальных к направлению движения напыляемых частиц, толщина покрытия больше, чем на остальных. Поверхность покрытия неровная, наблюдаются впадины и бугры. Дно крупных впадин, имеющих форму усеченного конуса, обычно опцавлено, края гладкие. Аналогичные образования были обнаружены при исследовании поверхности покрытия на растровом микроскопе [246]. Полагают, что в данном случае имеет место химическое взаимодействие материалов покрытия и основы. Результаты определения трещиностойкости приведены в табл. 8.1. [c.152]

Характерным для нитридов, карбидов и фосфидов является то, что они, за исключением небольшого числа нитридов, невидимы в нетравленом состоянии, в то время как другие соединения обнаруживаются благодаря своей собственной окраске. Нитриды титана и циркония обнаруживаются благодаря своей красноватоглянцевой окраске и особой форме (куб). В соответствии с их химическим поведением и формой выделения оба нитрида нужно причислить к включениям. [c.174]

Известно, что неметаллические включения в сталь заметно ослабляют ее сопротивление коррозии под напряжением. Концентрация неметаллических включений зависит и от режимов ее выплавки. Включения попадают в сТаль из шихтовых материалов, из oraejoiopoB, а также возникают в процессе раскисления металла. Неметаллические включения классифицируются по химическому составу, к ним относятся сульфвды, нитриды и оксиды. Если разновидностей сульфидов и нитридов немного (сульфиды железа и марганца, нитриды титана), то разновидностей оксидов значительно больше. К ним относятся кремнезем SiOj, глинозем All О3, а также и их производные (силикаты и алюминаты). Включения, являясь сложными комплексными соединениями, можно разделить еще на пластичные и хрупкие. Пластичные при прокате деформируются и вытягиваются в длинные строчки, хрупкие включения дробятся на мелкие кусочки. [c.127]

В работе [7 на основе термодинамических данных, на примере барьерного покрытия нитридом титана показана возможность расчета условий равновесия указанного покрытия с жидким никелевым сплавом. Экспериментальная проверка показала, что в среде аргона нитрид титана интенсивно растворяется в никелевом расплаве ХН78Т (ЭИ435), в то время как в атмосфере азота нитридное покрытие не растворяется. [c.31]

Волокна бора и карбида кремния применяют в качестве армирующих компонентов композиционных материалов с алюминиевой, магниевой и титановой матрицами. В случае нагрева выше 500° С волокон бора с алюминиевой матрицей (при изготовлении композиции) имеет место химическое взаимодействие с образованием фазы AlBj. Активное взаимодействие приводит к снижению свойств волокна и к падению прочности композиционного материала в целом. Это вызывает необходимость нанесения на борные волокна тонкого слоя покрытия (3—5 мкм). Такими покрытиями, защищающими волокна от взаимодействия с матрицей, являются карбиды кремния и бора, нитриды титана, бора и кремния и др. [c.36]

Покрытия из металлов п сплавов используют в качестве антикоррозионных (хром, никель, нихром), жаростойких (ниобий, мо либден), жароэрозионностойких (вольфрам). Хромоникелевые само-флюсующиеся сплавы обладают износостойкостью, эрозионной и коррозионной стойкостью, стойкостью к окислению при высокой температуре. Оксиды (оксид алминия, оксид хрома, диоксиды циркония или титана) применяют как теплозащитные покрытия, обладающие высокой жаро- и коррозионной стойкостью, твердостью. Бориды различных металлов имеют высокую твердость и хорошую жаростойкость, силициды — высокую термо- и жаростойкость. Карбиды металлов в большинстве случаев характеризуются высокой твердостью, износо- и жаростойкостью нитриды титана, циркония, гафния — высокой твердостью, износо- и термостойкостью, устойчивостью к коррозии. [c.139]

Согласно термодинамическим расчетам А. Н. Морозова [4] образование нитридов титана в жидкой стали стагювится возможным лишь ири кинцентрацни в ней 0,005% азота и 0,12% титана. Однако эти расчеты не учитывают гетерогенности рас- [c.183]

Кроме основной упрочняющей у-фазы типа Ni., (Ti, Al) в ннкельхромистом сплаве в зависимости от условий предшествующей обработки при очень высоких температурах образуется карбид Сг,Сз, а при пониженных — карбид rjg e, а также карбиды и нитриды титана типа Ti и TiN с про.межуточными параметрами решетки в виде так называемых карбонитридных фаз (см. табл. 38). [c.183]

Нитриды используются в различных отраслях техники в качестве огнеупорных футеровок ванн, в процессах электролиза металлов из расплавленных сред, для специальных огнеупоров в полупроводниковой и ядерной технике (нитриды алюминия, бериллия и урана), для изготовления тиглей, ковшей и других приспособлений, предназначенных для плавки и разливки различных металлов и сплавов. Нитриды применяются в качестве проводящих элементов торцевых катодов для зажигателен к выпрямителям (25% Ti.M + 75% ВеО) в составе высокоомных сопротивлений (TiN -f + rjN) и т. д. Нитрид титана может служить в контакте с расплавленным оловом, висмутом, свинцом, кадмием и цинком. Нитриды бора и кремния (BN и стойки [c.431]

Например, содержание азота в никелевых сплавах, упрочненных фазой NiaAl (не содержащих титана), после ВДП уменьшается в 2- 3 раза, а в сплавах, содержащих титан, почти не изменяется. Это объясняется тем, что содержащиеся в сплавах первого типа нитриды алюминия при ВДП диссоциируют легче, чем нитриды титана.,В то же время ВДП способствует измельчению и более равномерному распределению нитридов обоих видов, что приводит к снижению среднего балла по включениям в обоих случаях. [c.167]

Сталь с покрытиями Медь с покрытиями Алюминий с покрытиями Борид титана Карбид титана Нитрид титана Нитрид алюминия Нитрид бора Нитрид циркона Карбоиитрид бора Борид хрома Циркон [c.106]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...