Нанесение покрытий, методы диффузионный

Как известно из отечественной и зарубежной литературы, для защиты углеродных материалов используются самые разнообразные методы, такие кдк плазменное напыление, газофазное осаждение, электролитическое нанесение покрытий, метод диффузионного отжига, наплавка и т. д. [1, 2]. [c.114]

Наводороживание стали 183 сл. Нанесение покрытий, методы горячий 8, 131, 132, 205, 206 диффузионный 8, 132, 133 контактный 133, 134 плакирование 8 распыление 133 [c.347]

Расширение технологических возможностей упрочнения обеспечивают комбинированные технологии, основанные на использовании различных по физической сущности методов упрочнения. К комбинированным относятся методы, сочетающие термическую и механическую обработки, нанесение покрытий и диффузионный отжиг, нанесение покрытий и ППД и др. Например, электроэрозионное легирование поверхностного слоя позволяет в несколько раз повысить износостойкость деталей. Однако при этом в поверхностном слое возникают растягивающие остаточные напряжения, снижающие сопротивление усталости. Поэтому для достижения сочетания износостойкости и сопротивления усталости следует деталь дополнительно упрочнить ППД. [c.366]

Основным условием, определяющим возможность нанесения покрытия методом погружения, является способность расплавленного металла хорошо смачивать поверхность металла изделия, образуя на границе их соприкосновения диффузионный слой сплава при этом температура плавления металла основы должна быть значительно выше температуры плавления металла покрытия [8, 76, ИЗ]. [c.121]

Эвтектическая диффузионная пайка боралюминия. Для соединения деталей из боралюминия между собой или с элементами конструкций из алюминиевых сплавов возможно использование способа эвтектической диффузионной пайки, заключающегося в нанесении тонкого слоя второго металла, образующего в результате взаимной диффузии эвтектику с металлом матрицы. В зависимости от состава матричного алюминиевого сплава могут быть использованы следующие металлы, образующие эвтектику серебро, медь, магний, германий, цинк, имеющие температуры образования эвтектик с алюминием 566, 547, 438, 424 и 382° С соответственно. В результате дальнейшей диффузии металла покрытия в основной металл концентрация его снижается, и температура плавления в зоне соединения постепенно повышается, приближаясь к температуре плавления матрицы. Таким образом, паяные соединения способны работать при температурах, превышающих температуру пайки. Однако необходимость строгого регламентирования толщины покрытия, а также чистоты покрытия и покрываемой поверхности, использование для получения таких покрытий метода вакуумного напыления делают этот процесс экономически нецелесообразным. [c.192]

При вакуумно-диффузионном методе температура основы близка к температуре ее плавления, формирование покрытия сопровождается образованием диффузионных переходных слоев. Коррозионная стойкость покрытий близка к стойкости монолитного материала того же состава. К недостаткам метода относятся большая трудоемкость нанесения покрытий, особенно тугоплавких, необходимость высокотемпературного нагрева подложки и длительность процесса. [c.140]

Не говоря уже о покрытиях, нанесенных горячим или диффузионным методами, даже при гальваническом методе нельзя гарантировать в обычных заводских условиях получение покрытий со слоем толщиной с точностью +1 мк. Поэтому метод определения толщины слоя, дающий возможность получать результаты с точностью + 10—15%, следует считать удовлетворяющим требованиям производства и эксплуатации. [c.540]

Наибольшее распространение в настоящее время получило хромовое покрытие, так как металлический хром, осаждаемый на поверхность детали гальваническим путем, отличается высокой твердостью и износостойкостью [38]. Разработан и успешно применяется метод осталивания поверхностей деталей двигателя. Электролитическое осаждение используется и при нанесении радиоактивных индикаторов диффузионным методом. Например, если нанести электролитически цинк-65 на поверхность алюминиевой детали, подлежащей исследованию, а затем эту деталь выдержать определенное время при температуре 200— 250 °С, то цинк хорошо продиффундирует в глубь поверхности детали. [c.135]

Поверхностные свойства обеспечиваются как нанесением защитного слоя или покрытия, так и преобразованием поверхностного слоя металла при помощи химических, физических, механических методов, диффузионным насыщением, методов химико-термической обработки. Активно развиваются методы электронно-лучевой и лазерной закалки, вакуумное физическое и химическое напыление износостойких покрытий, ионное азотирование и др. [c.199]

В работах [3, 6] рассмотрены возможности и перспективы применения композиционных материалов при пайке. Композиционная структура в шве может быть получена за счет применения композиционного припоя, при диспергировании паяемых материалов или в процессе диффузионной пайки. Наполнитель в большинстве случаев обеспечивает основные физико-механические, в частности, прочностные свойства. Матрица может вводиться в припой в виде порошков или покрытий, которые наносятся на паяемые поверхности. По способу введения в зазор композиционные припои подразделяются на четыре основных вида применяемые в виде многослойных покрытий используемые в виде фасонных или простых профилей (фолы, лент, втулок и т. д.), получаемых методами порошковой или волокнистой металлургии в сочетании с обработкой давлением (прокатка, штамповка после пропитки матрицей порошков или волокон) методами нанесения покрытий на профили и т. д. применяемые в виде смеси порошков или паст, которые обычно вводят в зазор непосредственно перед пайкой комбинированные способы — сочетания приведенных выше видов. [c.55]

Применительно к нуждам машиностроения вакуумные ионно-плазменные методы нанесения покрытий и создания модифицированных поверхностных слоев можно условно разделить на четыре группы а) ионно-диффузионные методы, осуществляемые в тлеющем разряде б) методы,основанные на явлении катодного распыления в разряде постоянного тока и в высокочастотном разряде в) ионное осаждение г) ионное легирование и внедрение (имплантация). [c.154]

Главный недостаток процессов плазменного напыления и физического осаждения с испарением электронным пучком по сравнению с диффузионными методами нанесения покрытий заключается в том, что оба они являются процессами "прямой видимости". При обработке деталей сложной формы, какими обычно являются рабочие и направляющие лопатки турбин, это ограничение неизбежно создает проблемы с управлением толщиной покрытия из-за эффекта "затенения" — полного или частичного блокирования потока осаждаемых частиц на одну часть детали другой ее частью, находящейся на линии прямой видимости от источника и загораживающей от него эту область подложки. Эта проблема в значительной степени решается сложными перемещениями обрабатываемой детали (а в случае плазменного напыления — и плазменной пушки) во время нанесения покрытия, хотя такие манипуляции усложняют весь процесс и повышают его стоимость. [c.98]

Хотя все упомянутые в этом разделе методы могут иметь важное коммерческое значение в определенных отраслях промышленности, связанных с применением покрытий, все же они не получили широкого распространения как методы нанесения покрытий на детали турбин из суперсплавов. Поэтому в следующих разделах данной главы основное внимание будет уделено только тем покрытиям, которые наносятся методами диффузионного алюминирования, физического осаждения из паровой фазы с испарением электронным пучком или плазменного напыления. [c.100]

Роль фактора загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами в последние годы значительно возросла и, вероятно, удвоится вследствие бурного развития электрохимических производств к 2000 г. (рис. 59.4) [2]. Поэтому следует применять прогрессивные технологии нанесения металлопокрытий, минуя перевод последних в водорастворимое ионное состояние (плазменные, пламенные, диффузионные и другие методы). Однако электрохимические методы нанесения покрытий продолжают широко применяться и поэтому необходимо совершенство- [c.747]

В практике применяется также несколько способов цинкования железа и стали погружение в расплавленный цинк (горячее цинкование), электролитическое осаждение из водных растворов, напыление, диффузионные методы, механические (плакирование) и наконец окраска лаком, содержащим цинк. Выбор подходящего способа нанесения покрытия определяется коррозионными условиями, при которых будет работать защищаемая конструкция [75]. [c.601]

Аналогичная ситуация возникает при применении газовых и порошковых методов нанесения покрытий. Характерным примером газового метода служит диффузионное хромирование. Здесь про исходит обмен атомов железа и хрома, который в виде хлористого хрома (в атмосфере водорода) подводится к поверхности железа. При глубине проникновения 0,1—0,15 мм получается содержащий хром слой, стойкий к азотной кислоте [47]. [c.613]

Особенно важно состояние основного металла. Хотя это положение относится ко всем методам нанесения покрытий, оно приобретает особое значение там, где имеют место диффузионные процессы образующиеся сплавы должны создавать сцепляющую основу. [c.630]

Диффузионный метод нанесения покрытий в настоящее время наиболее распространен в связи с простотой технологического осуществления, а также возможностью направленного регулирования фазового состава и структуры поверхностных слоев. Самое широкое техническое использование находят покрытия, содержащие карбиды, бориды, силициды, нитриды и другие тугоплавкие и износостойкие соединения, обеспечивающие высокие физико-технические свойства поверхности. [c.132]

Диффузионные покрытия могут быть классифицированы на декоративные, износостойкие и антифрикционные износостойкие. Вопросами нанесения износостойких диффузионных покрытий и их внедрения в практику занимались специалисты Ростов-ского-на-Дону научно-исследовательского института технологии машиностроения под руководством проф. В. Н. Ткачева. Попытки исследовать известные методы диффузионной металлизации успеха не принесли, так как при насыщении поверхности несколькими элементами из механической смеси порошков упроченный слой получался неоднородным по составу и свойствам. [c.127]

Хром и никель применяют в качестве легирующих добавок для сталей и составных частей сплавов высокого электрического сопротивления (нихромов). Их используют также для защиты изделий из других металлов от коррозии путем нанесения гальванического покрытия. Известен метод диффузионного хромирования, применя- [c.91]

Получение покрытий из сплавов с высокой однородностью состава по толщине и вдоль поверхности подложки связано со значительными трудностями. Принципиально возможны и применяются в практике металлизации следующие методы получения покрытий из сплавов 1) испарение навески сплава из одного источника 2) одновременное испарение компонентов сплава из разных источников с совместной конденсацией их паров на подложке 3) послойное нанесение компонентов с последующим диффузионным выравнивающим отжигом 4) нанесение покрытия из одного [c.153]

Получение покрытий на самых различных конструкциях и материалах на металлах, стеклах, керамике, пластмассах, тканях, бумаге и т. д. Равномерное покрытие можно напылить как на большую площадь, так и на ограниченные участки больших изделий, тогда как нанесение покрытий погружением в расплав, электролитическое осаждение, диффузионное насыщение и другие методы могут быть использованы в основном для деталей, размеры которых не превышают рабочих объемов используемых для этих целей ванн или нагревательных устройств. Напыление является наиболее удобным и высокоэкономичным методом в случаях, когда необходимо нанести покрытие на часть большого изделия. [c.24]

Существующие методы нанесения покрытий делятся на следующие основные группы твердофазное плакирование, погружение в расплавленные соли, химическое осаждение, электрохимическое осаждение, газотермическое напыление, вакуумно-конденсационное напыление, диффузионное насыщение. В данной главе рассмотрим методы нанесения покрытий, в которых используются такие источники теплоты как газопламенные, дуговые, плазменные, электронно-лучевые, широко применяемые для сварочных процессов, т.е. [c.224]

Согласно данным работы [338], нанесение Сг—Т1—51 покрытий методом диффузионного насыщения в вакууме дает более надежные результаты и обеспечивает лучшие защитные свойства, чем использование технологических вариантов, например насыщение под давлением аргона или из обмазок и шликеров. Покрытие рекомендуется наносить в два этапа 1) хромотитанирование при 1290° С в течение 6 ч в порошковой смеси, содержащей 60% (по массе) Сг и 40% (по массе) Т1 (крупность порошка до 0,5 мм) и в качестве активатора фтористый калий 2) силицирование в порошке кремния такой же крупности и с тем же активатором, что и при хромотитанировании. Оптимальные свойства отмечены у покрытия толщиной 50—80 мкм, при этом для данного и других типов силицидных покрытий сопротивление окислению является однозначной функцией толщины покрытия примерно до 80 мкм. При большей толщине покрытия срок его службы может и увеличиваться и уменьшаться. [c.308]

Задача второй области приложения триботехнологии - управление триботехническими характеристиками поверхностей трения - решается главным образом путем разработки специальных методов модифицирующей упрочняющей обработки. При этом модификация свойств поверхностных слоев трущихся деталей достигается модифицированием структуры или химического состава и структуры материала деталей. В этой области триботехнология тесно смыкается с трибоматериалове-дением как по решаемым задачам повышения триботехнических характеристик трибосопряжений, так и по используемым методам исследования. Современная триботехнология располагает большим числом технологических процессов, используемых в течение многих десятилетий или разработанных в последние 1()-15 лет. Основные из них следующие термическая обработка, диффузионно-термическая (химико-термиче-ская) обработка, поверхностно-пластическая деформация, ионно-плазменная модификация и нанесение покрытий, электронно лучевая обработка, ультразвуковая упрочняющая обработка, лазерное упрочнение, различные комбинированные методы модификации, [c.10]

При нанесении карбидных нокрытий на металлы методом диффузионной сварки опыты проводились на металлических образцах диаметром 8 мм и высотой 8—10 мм и таблетках карбида диаметром 8 мм и толщиной 1.5—2 мм, приготовленных методом горячего прессования. Образцы карбидов и металлов тщательно шлифовались по торцам, полировались и обезжиривались. Сваривание проводилось в вакууме по режимам, разработанным ранее для сварки карбидов с металлами [7 ]. Этот процесс подробно изучен, исследована природа образующихся на границе контакта новых фаз и механизм их образования. Покрытия, полученные этим методом, отличаются высокой плотностью (плотность определяется режимом горячего прессования таблеток или пластинок из карбида), а также хорошим сценлением с основой. Однако этим методом нельзя получать покрытия малых толщин и на изделиях сложной формы. [c.80]

Исследована возможность получения на тугоплавких металлах (ниобии, тантале, молибдене и вольфраме) покрытий из карбидов циркония и ниобия. 1) нанесением на подложку слоя карбидообразующего металла (циркония или ниобия) с последующей его карбидизацией 2) методом припекания порошка карбида на связке, п 3) методом диффузионной сварки в вакууме тонких горячепрессованных карбидных пластинок с металлической подложкой. В результате исследований для покрытий пз карбида циркония на ниобии, тантале, молибдене и вольфраме рекомендуются 2-й и 3-й способы, а для покрытий из карбида ниобия — 1-й и 3-й. Приводятся режимы нанесения покрытий для каждого металла. Библ. — 7 назв., рис. — 4, табл. — 1. [c.338]

Гальванический метод обычно используется для нанесения покрытий на простые и небольшие детали. Наиболее часто он применяется для нанесения покрытия в барабанах или для непрерывного покрытия листов и проволоки. Диффузионный метод чаще всего используется для нанесения цинкового покрытия на -небольшие, сложной формы, детали. Покрытия атим методом обладают повышенной твердостью. [c.81]

Почти каждый из известных методов модификации поверхности либо использовался, либо рассматривался как возможный для зашиты суперсплавов. В некоторых случаях именно проблемы с зашитой деталей из суперсплавов заставляли разрабатывать новые или улучшать уже сушествуюшие технологии нанесения покрытий. Все процессы нанесения покрытий на суперсплавы часто разделяются на две главных категории процессы, приводяшие к изменению поверхностных слоев подложки при их контакте и взаимодействии с некоторыми химическими вешествами диффузионные процессы нанесения покрытий), и процессы нанесения зашитных металлических покрытий на поверхность подложки, при которых адгезия этих покрытий обеспечивается гораздо более слабой, чем в первом случае, взаимной диффузией элементов [бездиффузионные процессы нанесения оверлейных (внешних) покрытий]. [c.90]

С помощью высокотемпературного спекания образцов с предварительно нанесенным на них методами набрызгивания или окунания жидким металлосодержащим шликером получают покрытия, сходные по качеству с покрытиями, наносимыми методами диффузионного насыщения из засыпок и химического осаждения из паровой фазы. Для нанесения гальванических покрытий на детали сложной формы на них предварительно с помощью процесса электрофореза осаждают слой мелких металлических частиц нужного состава, а затем проводят его спекание [Ю]. В литературе сообщается о применении сходной методики, получившей название сорбционной металлизации, для нанесения Me rAlY оверлейных покрытий [11]. [c.99]

Разработка новых покрытий для суперсплавов будет активно продолжаться н в будущем. Вероятно, более интенсивно будут вестись работы по созданию надежных ТЗБП для лопастей турбинных лопаток. В связи с постоянным повышением рабочих температур турбин будут требоваться все более стойкие к окислению покрытия со все более высокой термоусталостной прочностью, а появление больших стационарных турбин, потребляющих извлекаемое из угля топливо, может потребовать создания вообще новых типов покрытий. Будут развиваться новые технологические процессы, такие как лазерное оплавление и плакирование или ионная металлизация распылением, но в то же время методы физического осаждения из паровой фазы с испарением электронным пучком, плазменного напыления при низком давлении и нанесения алюминидов диффузионным осаждением из засыпок, вероятнее всего, останутся основными промышленными процессами нанесения покрытий. [c.121]

В работе [52] исследовали процесс получения углеалюминиевого композиционного материала, заключающийся в предварительном нанесении на углеродные волокна Торнел-50 электролитического никелевого покрытия, укладке покрытых волокон на фольгу из алюминиевого сплава 1100, закреплении их на фольге органическим клеем, выгорающим при последующих операциях, сборке многослойного пакета и диффузионном прессовании при 540° С. Образцы композиционного материала содержали около 8об.% армирующих волокон, что приблизительно равно критическому содержанию, а их прочность составила около 160 МН/м (16,3 кгс/мм ), т. е. была значительно выше прочности матричного алюминиевого сплава. В работе отмечается, что возмояшость использования подобного технологического процесса для получения композиций с более высоким содержанием армирующих волокон является сомнительной и, следовательно, отрицается перспективность метода диффузионной сварки для получения углеметаллических композиционных материалов. [c.368]

Состав недиффузионных покрытий необходимо выбирать таким образом, чтобы обеспечить совместимость материала покрытия и основы при температурах эксплуатации, а также высокую адгезию покрытия с основой. Эти покрытия наносят методами химического осаждения из газовой фазы, а также различными методами напыления (пламенного, плазменного, детонационного). В последние годы развиваются методы электронно-лучевого напыления покрытий в вакууме, а также напыление различных элементов и соединений с использованием электрических и магнитных полей (ионно-плазменное, в том числе магнетрон ное, катодное напыление, нанесение покрытий в тдёю-щем и высокочастотном разряде и т. д.). При достаточно высокой температуре процесса часть напыленного покрытия может превратиться в диффузионное. [c.432]

Для получения покрытий на поверхность деталей и заготовок наносят шликер (суспензию), сухой порошок, раствор или пасту, поэтому консистенция исходных продуктов в известной степени определяет выбор способа нанесения. Шликер и растворы наносят обычно окунанием, обливом, распылением с помощью пульверизатора, методом электрофореза, кистью. Сухие порошки наносят распылением в электростатическом поле высокого напряжения. Сухие порошковые смеси используют для получения диффузионных покрытий, которые образуются на деталях и заготовках, помещенных в муфель с порошковой смесью, при повышенных температурах. Пасты наносят на детали и заготовки путем намазывания шпателем, кистью, разбрызгиванием, напылением с помощью торкрет-машин. После нанесения покрытия сушат для удаления суспендирующих жидкостей, растворителей. [c.73]

В настоящее время для нанесения тугоплавких покрытий разрабатывают и используют следующие методы диффузионные (осуществляемые в вакууме, газовых средах, расплавленных средах, по типу твердофазных взаимодействий), плазменные, детонационные, комбинированные. Из указанных методов трудно отдать предпочтение какому-либо одному, так как каждый из них специфичен, обладает характерными технологическими особенностями и обеспечивает требуемые плотность, структуру, прочность удержания покрытия. Так, плазменные покрытия позволяют получать лишь сильно пористые слои, без дополнительной термообработки плохо удерживаемые на поверхности изделий, но зато предоставляющие возможность импрегнирования какими-либо веществами, придающими покрытию особую техническую ценность, например могут пропитываться сухими смазками для создания повышенной антифрикционности. Для детонационных покрытий, наоборот, характерны высокие плотность и прочность удержания на изделии при обычно тонком слое покрытия. Пожалуй, наиболее универсальным сочетанием свойств отличаются термодиффузионные покрытия, наносимые различными методами и из разных насыщающих сред. Этот метод также наиболее изучен, давно и с успехом используется в машиностроении. [c.7]

Для высокотемпературных методов нанесения покрытий наиболее характерными процессами, приводящими к сильным изменениям свойств твердосплавной матрицы, являются диффузионное взаимодействие конденсата и твердого сплава, а также тепловое воздействие на его структуру по объему. В результате при осаждении покрытия на твердый сплав изменяются не только его поверхностные свойства (микротвердость, стойкость против окисления, сопротивляемость микроразрушению и т. д.), но и свойства, которые проявляются в объеме всего материала (вязкость разрушения, прочность, микроползучесть и т. д.). Процесс физического осаждения покрытий протекает при значительно меньших температурах, поэтому он оказывает влияние лишь на поверхностные структуры и микрогеометрию инструментального материала. Слабое диффузионное взаимодействие покрытий, полученных методом ФОП, и инструментальной матрицы является главной причиной меньшей прочности их сцепления по сравнению с прочностью сцепления материала и покрытия, полученного методами химического осаждения покрытий (ХОП). Это обстоятельство предопределяет специфическую область использования инструментов с покрытиями, получаемыми этими методами. [c.53]

При нанесении покрытий TiN, (Ti — r)N вакуумно-плазменным методом на МТИ контролировали температуры процессов ионной бомбардировки и конденсации покрытия. Для снижения вероятности образования хрупкой т)-фазы температуру поддерживали в пределах 500—600°С. Контроль микрошлифов образцов ВКб с покрытиями TiN и (Ti — r)N с использованием микроанализатора Камека показал полное отсутствие зон диффузионного переноса из твердого сплава в покрытие (контролировали перенос элементов кобальта, вольфрама, титана и азота). С учетом сильного влияния давления в рабочей камере вакуумно-плазменной установки на свойства покрытий оптимизировали величину давления до уровня, при котором снижалась хрупкость покрытий TiN, (Ti — r)N. Большая пластичность вакуумно-плазменных покрытий за счет мелкозернистого столбчатого строения, отсутствие переходной т]-фазы позволили увеличить их толщину до 6— 8 мкм. [c.156]

От метода диффузионной металлизации следует отличать электролитическую металлизацию (гальванические покрытия). Существуют различные разновидности этого метода, заключающегося в нанесении на поверхность изделия пленок других металлов путем электролиза хромирование, никелирование, лужение (покрытие оловом), кадмирование, цинкование, помеднение, серебрение, золочение и др. Цели таких покрытий могут быть самыми разнообразными, начиная от декоративных и кончая повышением коррозионной устойчивости железных и стальных изделий. [c.98]

Диффузионный способ нанесения покрытий представляет собой процесс насыщения поверхностного слоя металла. В зависимости от назначения поверхностного слоя, который может служить защитным покрытием, декоративным или антифрикционным износостойким, подбираются технология и компоненты наносмого покрытия. Существует ряд технологических методов нанесения покрытий, однако суть процессов, происходящих при их нанесении, не изменяется. Во всех случаях атомы или молекулы наносимого вещества проникают в поверхностные слои покрываемой детали в результате действия двух факторов— температуры и времени. Для кинетики диффузионных процессов важное значение имеют микродефекты, существующие в структуре металлов и сплавов и возникающие при их деформировании. [c.126]

Из табл. 12 видно, что основную роль в вопросах образования диффузионных антифрикционных покрытий играют среда и метод нагрева детали в процессе нанесения покрытия. Одним из рекомендуемых методов может быть способ безокислитель-ного нагрва металлических изделии [52]. [c.128]

Деффузионные хромовые покрытия, образующиеся на железе и стали значительно повышают кх коррозионную стойкость во многих агрессивных средах. Нанесение диффузионных хромовых покрытий может быть осуществлено различными методами. Независимо от способа нанесения, при более высоких температурах и большей длительности диффузионной обработки достигается большая толщина покрытия. При диффузионном хромировании в поверхностном слое железа образуются очень богатые по со-дёржанию хрома сплавы, превышающие его содержание в самых лучших нержавеющих и жароупорных сплавах (более 50%). [c.97]

Вакуум-диффузионный метод нанесения покрытий может быть использован для алитирования, никелирования, хромоалитирования, алюмосилицирования и т. п. Однако промышленное внедрение получило пока лишь хромирование. [c.55]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...