Силициды Сил»-покрытия

Резка металлов осуществляется сжатой плазменной дугой, которая горит между анодом — разрезаемым металлом и катодом — плазменной горелкой. Стабилизация и сжатие токового канала дуги, повышающее ее температуру, осуществляются соплом горелки и обдуванием дуги потоком плазмообразующих газов (Аг, N2, Hj, NHJ и их смесей. Для интенсификации резки металлов используется химически активная плазма. Например, при резке струей плазмы, кислород, окисляя металл, дает дополнительный энергетический вклад в процесс резки. Плазменная дуга режет коррозионно-стойкие и хромоникелевые стали, медь, алюминий и другие металлы и сплавы, не поддающиеся кислородной резке. Высокая производительность плазменной резки позволяет применять ее в поточных непрерывных производственных процессах. Нанесение покрытий (напыление) производятся для защиты деталей, работающих при высоких температурах, в агрессивных средах или подвергающихся интенсивному механическому воздействию. Материал покрытия (тугоплавкие металлы, окислы, карбиды, силициды, бориды и др.) вводят в виде порошка (или проволоки) в плазменную струю, в которой он плавится, распыляется со скоростью - 100—200 м/с в виде мелких частиц (20— 100 мкм) на поверхность изделия. Плазменные покрытия отличаются пониженной теплопроводностью и хорошо противостоят термическим ударам. [c.291]

Из силицидов используют дисилицид Мо, характеризующийся высокой температурой окисления (1500—1800° С) и химической стойкостью против кислот, щелочей, расплавов солей и металлов. Его применяют в качестве нагревательных стержней сопротивления и защитных покрытий силициды Та — в качестве покрытий по Та, силициды В — по графиту и Мо. [c.382]

Большой интерес представляет получение порошков карбидов, нитридов, силицидов, боридов и окислов тугоплавких металлов. Частицы из этих порошков применяются с различными покрытиями. В некоторых случаях подложкой для нанесения покрытий служит графит. В литературе имеется описание различных методов нанесения покрытий на графитовые порошки осаждением с помощью плазменного пучка, распылением в вакууме, химическим осаждением и др. [3, 4], однако этот вопрос остается еще мало изученным. [c.82]

Одним из методов защиты графита является нанесение покрытий из тугоплавких соединений — карбидов, боридов, нитридов и силицидов некоторых переходных металлов. [c.200]

Для жаростойкой защиты молибдена и вольфрама широкое распространение получило диффузионное силицирование. Благодаря летучести высших окислов молибдена и вольфрама на поверхности силицидов этих металлов при их окислении образуется пленка практически чистого кремнезема, что и определяет их высокую жаростойкость. Однако в силицидных покрытиях на тугоплавких металлах вследствие различия коэффициентов термического расширения металлов и силицидов всегда имеются микротрещины, образующиеся при охлаждении образцов от тем- [c.4]

В серии опытов по определению оптимального режима горячего прессования титана было установлено, что он хорошо прессуется при температурах, не превышающих 1300° С. Известно также, что силицид титана обладает хорошей жаростойкостью. Для увеличения механической прочности покрытия [3] порошок титана смешивался с порошком молибдена в различных соотношениях. [c.24]

Силицирование образцов производилось в вакууме 5-10 торр при температуре 1250° С в течение 27 ч. При таком режиме толщина силицидного покрытия составляла от 60 до 200 мкм для разных образцов. Слои силицидного покрытия имеют различную микротвердость на шлифах у светлой области она составляет 800—1000, у темной 1500 кгс/мм . Граница с металлом неровная, что свидетельствует о различной скорости роста силицидов молибдена и титана. [c.25]

Силициды титана могут успешно применяться для защиты графита, ниобия и других материалов. Испытания силицидов титана (толщиной 200 мкм) показали, что на ниобии средняя их жаростойкость при 1450° С составляет 70 ч, на графите—800 ч. Весьма перспективно применение силицидов титана для покрытия сталей. [c.41]

Таким образом, сочетание у силицидов титана наряду с высокой антикоррозионной стойкостью значительной пластичности и, как следствие этого, отсутствие на этих материалах и покрытиях явления чумы и точечной коррозии делают такие покрытия уникальными для защиты металлов от воздушной коррозии до 1400° С, [c.41]

Обработка данных рентгенофазового анализа показала, что на ранних стадиях обжига (1450—1500 °С), в интервале температур, при которых наплавляемые покрытия обладают максимумом жаростойкости, в качестве первичных продуктов реакции получаются силициды ниобия и молибдена, диборид ниобия, двойной борид ниобия и хрома и другие. [c.151]

При постоянной температуре стекломассы 1473 К проводили исследования при заданной температуре поверхности образца — от 293 до 1073 +5 К. Температуру прилипания оценивали по скатыванию капли стекла с наклонного образца [4]. У силицидных покрытий и ряда других, исследованных для сравнения, температура прилипания значительно выше, чем у стали без покрытия (см. таблицу). Существенно важным в реальных условиях эксплуатации является не столько начальное значение температуры прилипания, сколько ее стабильность с увеличением количества цикла испытаний. У образцов с высшими силицидами железа в поверхностной зоне после 12 циклов испытаний температура прилипания уменьшается всего на 5-10 К. [c.196]

Процесс образования силицида никеля в вакууме имеет три стадии. Вначале при температурах выше 1073 К никелевое покрытие разбивается на шарообразные частицы подобно тому, как уже было описано для усов сапфира с никелевым покрытием (разд. II, Г) и углеродных волокон с тем же покрытием (разд. III, В, 2). На второй стадии частицы никеля приобретают фасетчатую форму, причем особенно быстро это происходит в интервале температур 1173—>1373 К. Оценив время, необходимое для появления фасеток на частицах никеля при различных температурах, получаем из уравнения скорости реакции (разд. II, А,2) энергию активации 109 кДж/моль (рис. 22). Предполагается, что это — энергия активации самодиффузии в частицах никеля. На третьей стадии усы смачиваются никелем, и для этого процесса из уравнения скорости реакции получена энергия активации 310 кДж/моль (рис. 22). Эта величина меньше энергии активации диффузии никеля в углеродное волокно (461 кДж/моль), определенной в аналогичных условиях. [c.426]

Соединения тугоплавких металлов наряду с высокой температурой плавления и твердостью обладают коррозионной устойчивостью во многих агрессивных средах. В качестве коррози-онно-устойчивых материалов и покрытий используются соединения титана, тантала, ниобия, а также карбиды, силициды, бориды и нитриды. Карбид титана устойчив в концентрированной соляной кислоте, а карбиды бора и кремния отличаются высокой коррозионной устойчивостью во многих средах. [c.185]

Разработаны металлические, интерметаллидные и керамические покрытия для защиты от окисления. Для молибдена и вольфрама лучшими считаются термодиффузионные силицидиые покрытия (Мо512, Ш812). [c.351]

Известны покрытия, полученные электрофоретическим способом из окиси алю мпния, двуокиси циркония, карбидов, силицидов и нз некоторых окислов [25, 26, 52]. [c.100]

Кроме легирующих добавок, для защиты молибдена от окисления предложено покрытие молибдена слоем его силицида MoSi2, стойкого против окисления при высоких температурах. С этой целью изделие из молибдена нагревается при 1100—1800°С в смеси паров Si I с водородом. [c.467]

Силицид молибдена при очень хорошей жароупорности имеет при высоких температурах недостаточное сопротивление ползучести. Так, из фиг. 43 видно, что при 1095 С под нагрузкой 7 кГ1мм он удлиняется за 50 час. на 10%. Поэтому силицид молибдена применяется в качестве элементов сопротивления в электрических печах для температур до 1700° С и для защитных покрытий других жаропрочных материалов, преимущественно па молибденовой основе, недостаточно стойких против окисления. [c.608]

Другим важным средством повышения жаростойкости является обеспечение цостоянного химического состава покрытий. Известно, что химический состав защитного покрытия может измениться либо в результате взаимодействия с газовой средой, либо за счет взаимодействия с основным металлом. Химическое разрушение покрытия газами предотвращается при образовании сплошной газонепроницаемой пленки в пограничном слое покрытие—газ. Такой слой образуется, например, при нагревании на воздухе дисилицида молибдена [5], на поверхности которого в начальной стадии окисления образуется стекловидная пленка кремнезема, изолирующая силицид от газовой среды. Иногда для предотвращения миграции атомов газообразных окислителей на поверхность покрытия наносят тончайший слой стекловидного материала, обладающего высокой вязкостью [6]. Предотвратить же взаимодействие защищаемого материала с покрытием при высоких температурах практически невозможно. [c.20]

Экспериментально показано, что из большого количества бескислородных тугоплавких соединений — карбидов, боридов, силицидов, нитридов переходных металлов и кремния — для синтеза жаростойких покрытий наиболее перспективными являются соединения кремния Мо312, 81С, 31зК4 и др. [1—6]. [c.192]

Одной из валснейших областей применения тугоплавких соединений являются жаростойкие покрытия. Силициды, алюминиды и бериллиды тугоплавких металлов при высоких температурах (свыше 1000°) обладают превосходной стойкостью против окисления. Однако при низких или так называемых промен уточных) температурах эти и некоторые другие соединения ведут себя аномально. Аномалия заключается в том, что как отдельные образцы, так, и покрытия из перечисленных материалов в окислительных средах разрушаются, в течение относительно короткого времени превращаясь в порошкообразную массу. В критическом темпе- [c.286]

При росте температуры эксплуатации фактор диффузионного растворения покрытия в основе становится доминирующим. Так, слой Мо81з на молибдене толщиной 100 мкм полностью переходит в слабозащитный низший силицид молибдена, Мод31з, при 1500° С за 50—60 ч. Увеличение исходной толщины покрытия не решает дела, поскольку параллельно идет рост концентрации трещин. Для торможения этого процесса необходимы барьерные слои, выбор которых может основываться на следующих эмпирических закономерностях. [c.5]

Недостатком силицидного покрытия на молибдене является рассасывание слоя благодаря взаимной диффузии на границе покрытие—основа , которое сопровождается переходом высших силицидов в низшие, не обладающие защитными свойствами [2], В связи с этим возникает необходимость модифицировать (легировать) силицидные покрытия или создавать промежуточные прослойки, барьеры . К настоящему времени не разработаны теоретические основы, позволяющие надежно выбрать оптимальные модифицирующие элементы, и разработка комплексных сили-цидных покрытий носит в основном эмпирический характер. [c.42]

Фрактография сложного покрытия и распределение химических элементов по глубине слоя позволяют сделать вывод, что, с одной стороны, предварительный висмутированный слой в какой-то мере остается, сохраняя свою исходную структуру и подавляя структуру низших силицидов молибдена с другой стороны, висмут распределен по всей глубине силицидного слоя. [c.43]

Влияние церия на микроструктуру еилицидного покрытия при изучении на оптическом микроскопе МИМ-8 не обнаруживается. Что касается алюминидного покрытия, то на шлифах четко видно измельчение зерен алюминида ниобия и уменьшение столбчатого характера их. Изменение микротвердости силицидов и алюминидов под влиянием р. з. э. не установлено. [c.45]

Как показал рентгеноструктурный анализ, в случае силицид-ного покрытия в составе пленки имеется кристобалит, а в составе боросилицидных покрытий он отсутствует. Очевидно, повышение жаростойкости боросилицидных покрытий связано с уменьшением склонности перехода аморфной стекловидной пленки в кристаллическую. [c.45]

С целью выяснения возможности защиты графита на воздухе при высоких температурах на нем было создано комбинированное покрытие. Методом горячего вакуумного прессования на графитовом стержне получили покрытие из рения, которое затем подвергли вакуумному силицированию при температуре 1150° С в течение 20 ч. Толщина рениевого покрытия 500—600 мкм, сили-цидного — 70 мкм. После 2.5 ч окисления на воздухе при 1700° С поверхность покрытия полностью сохранила прежний вид. Металлографический анализ силицидного покрытия выявил наличие двух фаз, микротвердость которых составляет, начиная от поверхности, 1800 и 600 кгс/мм . Каких-либо выделений карбида кремния на границе рений—силицид рения не об аружено. [c.85]

Обязательными компонентами покрытия являются В и 81. Найдено, что В можно ввести в виде элементарного В, В2О3 и бо-ридов тугоплавких металлов, 81 — в виде элементарного 81, 8162 (силикатов) и силицидов. [c.136]

Прирост доли испаряющейся составляющей покрытия при переходе от первого слоя ко второму и третьему является следствием увеличения площади контакта наплавляемого образца и внешней среды из-за возрастания открытой пористости и шероховатости его поверхности, а также до некоторой степени следствием испарения хрома и кремния, не связанных в интерме-таллиды ниобия и хрома и силицидов ниобия — продуктов взаимодействия хрома и кремния с подложкой. [c.150]

Из молибденового листа чистотой 99.95% штамповались образцы с рабочей частью 20x5x1 мм. После механической доводки они были разделены на две партии. В одной партии образцов после диффузионного насыщения поверхности в порошке кремния был создан защитный силицидный слой порядка 100 мкм, другая после боросилицирования [3] имела покрытие, состоящее из 100 мкм силицида и подслоя бора в несколько микрометров. Размер зерна молибдена составлял около 10 мкм. [c.205]

Понижение активности кремния в покрытии на границе раздела силицид—окисная пленка нривод11т к тому, что концентрация молибдена в последней нарастает во времени. Следовательно, процесс протекает при нестационарных граничных условиях для роста окис-ной пленки. Возрастанию концентрации ионов Мо в окисной пленке соответствует уменьшение концентрации вакансий кислорода и уменьшение его диффузионного потока. Кинетика окисления в этом случае определяется темпом блокировки каналов 63 и З1 ионами молибдена. Поэтому, обозначая концентрацию неблокиро-ванных каналов 62 и через и N2 соответственно, можно записать [c.10]

Для защиты металлов и сплавов от высокотемпературного окисления применяют диффузионные слои интерметаллических соединений или силицидов, получаемых на поверхности изделий методами химико-термической обработки (ХТО). Создание жаростойких покрытий с заданным фазовым составом и прогнозируемыми свойствами невозможно без анализа механизма и кинетики основного структурообразовательного процесса при ХТО — реакционной диффузии, т. е. диффузионного массопереноса с твердофазными превращениями. В работе [1] нами исследовано влияние кинетики фазового превращения на рост интерметаллидов в диффузионной зоне и дано объяснение экспериментально наблюдаемому линейному закону роста фаз в ряде бинарных систем. [c.18]

Керамоподобные покрытия. К этой группе относятся покрытия из стекловидной матричной фазы с дисперсными частицами металлов, сплавов, неметаллов (31, В и др.), бескислородных тугоплавких соединений (силициды, бориды, карбиды и др.). [c.79]

Металлоподобные покрытия. Получены на основе систем N1—Сг—81—В, N1—01—81—В—С и др. Они состоят из эвтекти-чес1<ой матричной фазы и дисперсных частиц тугоплавких бескислородных соединений (силициды, бориды, карбиды). Матричная и дисперсные фазы образуются в процессе формирования покрытия из механической смеси порошков металлов, неметаллов, бескислородных тугоплавких соединений. Эти покрытия относятся к реакционным. [c.80]

При давлении кислорода 10" мм рт. ст. потеря массы образца уже с начала процесса окисления объясняется испарением как оксидов М0О3 и Оз, так и монооксида ЗЮ. Оксид ЗЮа в небольшом количестве располагается на поверхности образовавшегося низшего силицида (Мо, W)gЗiз локально, не создавая защитной пленки. Процесс окисления интенсифицируется образованием и ростом в покрытии трещин. [c.201]

Из данных по кинетике окисления образцов с покрытием следует, что при изученных температурах и давлениях легирование покрытия бериллием положительно влияет на его жаростойкость. Положительное влияние Ве может быть обусловлено снижением температуры плавления ЗЮа, повышением самозалечиваемости и уменьшением диффузионной подвижности кремния в дисилициде (Мо, W)3i2. Эти факторы приводят к более медленному росту слоя низшего силицида (Мо, У)д31з. [c.201]

Диффузионное силицирование из высокомолекулярных кремнийорганических соединений о применением лазерной обработки обеспечило формирование на поверхности стальных деталей пресс-форм равномерных бездефектных опоев, состоящих из высших силицидов железа и а-фазы о микротвердоотьго до 11450 МПа. GTOnKo Tb этих слоев против окисления почти в 15 раз выше, чем у стали без покрытия. Установлено, что при контакте силицированпой стали с расплавленным стеклом смачиваемость ее лучше и температура прилипания больше, чем у гальванически и диффузионно хромированной стали. Оценка долговечности силицид-ного покрытия на стальных образцах, проведенная в условиях циклического взаимодействия с расплавом стекла и охлаждением па воздухе, также показала его значительное преимущество. [c.245]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...