Методы нанесения износостойких покрытий

К методам упрочняющей технологии могут быть отнесены и методы нанесения износостойких покрытий, и методы механического упрочнения поверхностного слоя деталей [c.80]

В настоящее время щироко используются различные методы обработки поверхностей деталей узлов трения машин и механизмов с целью придания им необходимых триботехнических свойств. В табл. 9.15 приведена классификация современных методов нанесения износостойких покрытий. [c.357]

Методы нанесения износостойких покрытий и упрочнения поверхности трения [c.357]

Нанесение износостойких покрытий - наиболее распространенный и хорошо разработанный метод улучшения триботехнических свойств материалов. На его базе успешно реализованы различные технологические решения, позволяющие существенно улучшить качество поверхностного слоя и повысить прочность сцепления покрытия с подложкой. Конструирование многослойных покрытий является перспективным направлением поверхностной модификации, позволяющим плавно изменять свойство композиции по глубине и исключить отрицательное влияние хрупкого переходного слоя. Материал подслоя выбирают из соображений химической совместимости с основой, а также в целях исключения образующихся в граничной области хрупких интерметаллидных соединений. Идея создания многослойных покрытий реализована для повышения прочности поверхностных слоев, релаксации остаточных напряжений в модифицированных слоях, а также для увеличения вязкости и трещиностойкости. [c.262]

Расширение области применения режущего инструмента связано с разработкой методов модифицирования, сочетающих преимущества пучков заряженных частиц различных энергий и интенсивности, а также традиционных методов упрочнения, таких, как нанесение износостойких покрытий и термическая обработка. В связи с этим можно выделить два основных направления разработки. Это комбинированное модифицирование и комплексная обработка. К первому виду обработки относятся 1) комбинированная обработка на основе использования слабо-точных ионных пучков 2) комбинированная обработка на основе использования слаботочных и сильноточных ионных пучков. Второй вид модификации включает 1) комплексную обработку с использованием воздействия сильноточных ионных и электронных пучков с последующей термической обработкой 2) комплексную обработку с использованием термического, энергетического воздействия и нанесения на инструментальный материал износостойких покрытий. [c.263]

Известны различные методы нанесения карбидных покрытий. Примером наиболее простого способа нанесения карбидного покрытия является обмазка графитовых нагревателей пятиокисью ниобия с превращением последней в процессе нагрева в карбид ниобия [4]. Образование сплошного карбидного покрытия (оболочки) из карбида ниобия на графитовых нагревателях позволило значительно повысить рабочую температуру индукционных вакуумных печей. Перспективными являются покрытия карбидами методом электроискрового осаждения для повышения износостойкости штампов прессового инструмента, металлорежущих станков и т, д. [c.425]

Наиболее часто на производстве встречаются случаи, когда изменение конструкции из-за применения прогрессивных технологических процессов носит более узкий, частный характер. Тем не менее они могут дать весьма существенный эффект. В это направление, в первую очередь, следует включить практически все методы так называемой упрочняющей технологии термомеханическая обработка, виброгалтовка, обдувка дробью, обработка роликами, упрочнение взрывом, химикотермическая обработка поверхностных слоев, нанесение износостойких покрытий гальваническим путем, напылением, наплавкой и т. д. Применение указанных методов вызывает либо изменение химического состава детали или ее поверхностных слоев, либо изменение физико-механических свойств материала. Обычно эти изменения в той или иной мере регламентируются чертежом детали или ТУ. Перечисленные выше направления не охватывают, конечно, все стороны воздействия технологии на показатели надежности и долговечности изделий. Однако проведенный анализ, по-видимому, может быть полезным при оценке возможностей отдельных методов повышения качества продукции. [c.189]

Этот метод наиболее перспективен для нанесения износостойких покрытий на титановые и алюминиевые сплавы. Оптимальная толщина покрытия в этом случае составляет около i мм, а содержание в нем карбида титана может изменяться от 15 до 65 % (объемн.). [c.164]

Все большее распространение получают ионно-плазменные методы нанесения износостойких и декоративных покрытий. [c.524]

Ведутся работы по повышению работоспособности инструментов за счет специальной упрочняющей обработки его режущей части. Среди этих методов наиболее перспективно нанесение износостойких покрытий различных составов, композиций и методов нанесения, которые позволяют повысить стойкость инструментов в 2 —5 раз. [c.297]

Нанесенные описанным методом антифрикционные износостойкие покрытия проходили испытания в различных условиях, показавшие исключительно высокие антифрикционные свойства и износостойкость полученных покрытий. Коэффициент трения покрытия по стали без смазки не превышает 0,08, износостойкость в 3—5 раз выше, чем износостойкость покрытий, нанесенных по известному методу. [c.129]

Большое внимание в книге уделено хромированию — перспективному методу нанесения износостойких и антикоррозионных покрытий, а также непрерывным линиям осаждения покрытий, поскольку со временем рассматриваемый метод найдет широкое применение для осаждения покрытий на стальную полосу. Что касается осаждения металлов в вакууме на полимеры, то этот метод уже сравнительно давно применяется в промышленности. [c.3]

Алюминиевые сплавы имеют ценные эксплуатационные качества малую плотность, высокие прочностные свойства, хорошую обрабатываемость, относительно низкую стоимость и находят все более широкое применение в технике. Целесообразность нанесения металлических покрытий на сплавы диктуется необходимостью улучшения декоративного вида поверхности, придания ей твердости и износостойкости, а также создания специальных свойств (способности к пайке, отражательной способности и т. п.). Наиболее распространенным методом нанесения металлических покрытий на алюминиевые сплавы является электролитическое осаждение. Получение качественных гальванических покрытий с хорошей адгезией на алюминиевых сплавах сопряжено со значительными трудностями и достигается лишь с применением довольно сложных и капризных методов подготовки поверхности (цинкатная обработка, электролитическое осаждение тончайшего слоя цинка и латуни, станнатная обработка, предварительное анодирование и т. п.). Среди литейных алюминиевых сплавов все более широкое применение находят силумины — сплавы, содержащие 81, например, силумин АЛ2, содержащий около 12% 51. [c.106]

Материал рабочей части инструмента назначают исходя из конкретных условий работы. Для повышения работоспособности инструмента применяют технологические методы улучшения его режущих свойств, термохимическую обработку, нанесение износостойких покрытий и другие способы. Материал режущей части влияет на конструктивное исполнение инструмента. Материал крепежной части должен обеспечивать прочность, жесткость и износостойкость. [c.22]

Эффективно нанесение износостойких покрытий TiN методом КИБ с использованием установок типа Булат на цельные головки и резцы к сборным головкам, обеспечивающих повышение их стойкости до двух раз. [c.656]

Основные характеристики установок для нанесения износостойких покрытий методом КИБ [c.826]

Твердые износостойкие тугоплавкие соединения дороги и обладают, как правило, большой хрупкостью. Поэтому их выгодно использовать в качестве покрытий. Способов нанесения износостойких покрытий достаточно много. За последние годы получают все большее распространение лазерные методы модифицирования и легирования поверхностных слоев, электроискровые покрытия, детонационные и полученные нанесением порошков при сверхзвуковой скорости. [c.53]

В настоящей работе рассматривается задача повышения ресурса поршневых колец дизельных двигателей путем нанесения износостойких покрытий на рабочие трущиеся поверхности методом плазменного напыления. [c.100]

Как уже отмечалось, в последние годы наблюдается исключительно бурное развитие технологий нанесения защитных и износостойких покрытий. Результатом можно считать несомненные успехи в увеличении конструктивной прочности изделий, достигнутые за счет напыления покрытий детонационно-газовым, струйно-плазменным, ионно-плазменным и другими прогрессивными методами. Повышение надежности и долговечности деталей обусловлено не только технологиями, но и совершенством методик, используемых для изучения структуры и свойств покрытий и материалов с покрытиями. [c.192]

Для защитно-декоративных целей, а также для повышения износостойкости используют хромовые или никель-хромовые гальванические покрытия. Применение оксидных пленок, полученных химическим или электрохимическим методом, является одним из основных способов защиты от коррозии алюминиевых сплавов. Оксидные пленки обладают также хорошими адгезионными свойствами, и поэтому их применяют как основу при нанесении лакокрасочных покрытий. [c.74]

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]

Отмечена высокая прочность сцепления электроискровых покрытий, в том числе и карбидных с основным материалом. При этом значительно возрастают твердость поверхностных слоев, сопротивление схватыванию, что в конечном счете приводит к повышению износостойкости сопряженных пар. Достоинством электроискрового метода нанесения покрытий является также возможность использования различных металлов и их тугоплавких соединений в качестве основы многослойных покрытий. [c.48]

Нанесение высокопрочных износостойких покрытий в вакууме— один из наиболее перспективных методов упрочняющей поверхностной обработки. Особенно широко применяются высокопрочные покрытия на основе соединений переходных металлов. К сожалению, структура и свойства покрытий далеко не всегда соответствуют требованиям, предъявляемым к износостойким поверхностям (см. гл. 1). Твердость покрытий сама по себе не обеспечивает высокой износостойкости, особенно для покрытий толщиной 10" —10 нм, когда несущая способность поверхности определяется эффективной твердостью деформируемого при трении слоя. Механические свойства этого слоя определяются в значительной мере свойствами подложки. Совершенно очевидно, что покрытия должны иметь высокую пластичность, чтобы выдерживать деформацию поверхностных неровностей при трении, а получаемые методами физического вакуумного осаждения покрытия, как правило, отличаются высокой хрупкостью. [c.145]

Рекомендуемые составы износостойких покрытий для нанесения на твердосплавный инструмент методами VD [c.94]

Для нанесения коррозионно-износостойких покрытий на технологическое оборудование мясокомбинатов используется метод химического никелирования. [c.15]

В книге подробно описаны способы подготовки поверхности изделий к покрытию, а также технологические процессы, составы растворов и режимы работ при получении гальванических, химических, термодиффузионных и других защитно-декоративных и износостойких покрытий. Значительное внимание уделено также возможным неполадкам при нанесении покрытий, методам устранения и контролю качества различных покрытий. Приведенные в справочнике технологические процессы проверены на передовых предприятиях СССР. [c.4]

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]

Химическое никелирование дает возможность наносить металл на детали самого сложного профиля во все места, доступные для электролита. В этом заключается преимущество его перед гальваническим методом нанесения покрытий. Покрытия получают толщиной до 25 мк. После полуторачасовой термообработки при 600° С износостойкость покрытий становится близкой к хромистым. [c.190]

Химико-термические методы упрочнения поверхности для повышения износостойкости за счет увеличения поверхностной твердости (цементация, азотирование, цианирование, борирование и др. процессы) весьма эффективны для повышения сопротивления абразивному изнашиванию. Для улучшения противозадирных свойств создаются (посредством сульфиди-рования, сульфо-цианирования, селенирования, азотирования) тонкие поверхностные слои, обогащенные химическими соединениями, предотвращающими схватывание и задир при трении.. Большой эффект получается при использовании метода карбонитрации. Широко применяются электрохимические методы нанесения покрытий А1, РЬ, Sn, Ag, Au и др. При восстановлении деталей (в ремонте) используется электролитическое хромирование, никелирование, железнение и др. Значительная часть технологических задач, связанных с необходимостью повышения износостойкости, коррозионной стойкости, жаропрочности, восстановительного ремонта и др. решается при использовании методов металлизации напылением, включающих газоплазменную металлизацию, электродуговую, плазменную, высокочастотную индукционную металлизацию и детонационное напыление покрытий - наносятся металлы и сплавы, оксиды, карбиды, бориды, стекло, фосфор, органические материалы. Плазменное напыление используют для нанесения тугоплавких покрытий окиси алюминия, вольфрама, молибдена, ниобия, интерметаллидов, силицидов, карбидов, боридов и др. Детонационное напыление имеет преимущество в связи с незначительным нагревом покрываемой детали и распыляемых частиц. В последнее время активно развиваются методы нанесения износостойких покрытий в вакууме катодное распыление, термическое напыление, ионное осаждение. В зависимости от реакционной способности газовой среды методы напыления [c.199]

Наиболее освоенным и широко применяемым методом нанесения износостойкого покрытия на инструмент из быстрорежущих сталей является диффузионное насыщение. Преимущество этого способа — возможность оптимизащш строения и фазового состава покрытия. Особый интерес представляют диффузионные покрытия на конструкционных сталях, так как по своим антифрикционным свойствам они не уступают карбидам, изготовленным методом прессования и спекания порошков. [c.173]

Износостойкость повышают методами объемной пли поверхностной термообработки, термохимической обработкой (цементация, азотирование, циани-рованпе, диффузионное хромирование), нанесением износостойких покрытий (электролитическое хромирование), наплавкой износостойких материалов (твердых сплавов, высокомарганцовистых и высокохромистых сплавов). [c.25]

Выбор способа химико-термической обработки обусловлен не только требованиями, предъявляемыми к поверхностному слою, но и температурой, прн которой выполняется эта обработка, и теплостойкостью стали. Наиболее универсальными и эффективными методами упрочнения поверхностного слоя инструментов из быстрорежущих сталей является жидкое цианирование, карбонитрация, ионное азотирование и вакуумно-плазменное нанесение износостойких покрытий. Основные способы химико-термической обработки, применяемые в качестве заключительной операции для повышения стойкости инструментов из быстрорежущих сталей, приведены в табл. 18. [c.613]

Вакуумноплазменное нанесение износостойких покрытий После ионной очистки на поверхность инструмента методом ионной бомбардировки наносят слон нитридов титана или других металлов Для повышения износостойкости рабочей поверхности инструмента вследствие высокой твердости этих соединений (HV 25—45 ГПа, толщина слоя 5—20 мкм) [c.614]

В настоящее время предъявляются повышенные требования к режуш им свойствам инструментов, в особенности инструментов для сзанков с ЧПУ и гибких производственных комплексов. Традиционные методы повьииения стойкости инструментов путем сложного легирования почти исчерпали свои возможности. В этой связи разработаны и внедрены методы повышения износостойкости, основанные на создании на рабочих гранях инструментов тонких поверхностных слоев с заданными свойствами. Наибольшее распространение среди них получили химико-термическая обработка и нанесение износостойких покрытий. [c.21]

Применяя низкотемпературную плазму, можно наносить покрытия практически из всех материалов, которые в плазменной струе не сублимируют и не претерпевают интенсивного разложения. Нанесение износостойких, антифрикционных, коррознонно- и жаростойких покрытий плазменным напылением значительно расширяет круг применяемых материалов и улучшает качество покрытий, получаемых газотермическим напылением. Следует отметить, что некоторые тугоплавкие металлы и керамические материалы можно нанести только плазменным методом. Этот метод получает все большее развитие и применение в промышленности. [c.139]

В настоящее время для повышения износостойкости и коррозионной стойкости получили применение пленочные покрытия (толщиной 2—10 мкм) из нитридов (TiN, Ti (N ), ZrN), карбидов (Ti ), оксидов (AI2O3 и др.), обладающих высокой твердостью. Существует много методов создания адгезионных пленочных покрытий. Нанесение покрытий осуществляется осаждением продуктов химических реакций между компонентами газовой среды (например, хлорида титана и метана) на поверхности детали (инструмента) при 1000—1200 °С (метод VD). Другие методы предполагают реактивное или конденсационное осаждение в вакууме при более низкой температуре 450—500 °С, Формирование покрытия в вакууме осуществляется в три стадии I) получение материала покрытия в парообразном состоянии 2) перенос материала покрытия от испарителя к детали 3) осаждение (конденсация) молекул (ионов) материала покрытия на поверхности детали. Чаще применяют следующие методы нанесения покрытия конденсацию из плазменной фазы в условиях ионной бомбардировки (КИБ) реактивное электронно-лучевое плазменное осаждение (РЭП) активированное реактивное напыление (ARE). Не- [c.347]

Суш,ествует много традиционных способов создания поверхностных слоев с повышенной износостойкостью [15, 27, 65. 68]. Наиболее широко применяются методы поверхностной закалки, поверхностного наклепа, различные химикотермические способы обработки (в первую очередь цементация и азотирование) и т. д. Все шире применяются методы, основанные на воздействии на поверхностные слои деталей потоков частиц (ионов, атомов, кластеров) и квантов с высокой энергией. К ним следует отнести в первую очередь вакуумные ионно-плазменные методы [26, 33, 34, 45, 71, 104] и лазерную обработку [16, 23, 38, 104]. Суш,ест-венио развились также способы осаждения покрытий из газовой фазы при атмосферном давлении и в разряженной атмосфере [1, 42, 54, 105]. Мош,ный импульс получило применение газо-термических методов нанесення покрытий в связи с развитием плазменных- [c.152]

Многообразны современные принципы и методы защиты металлов от коррозионного разрушения. В машиностроении наиболее распространена защита металлов путем нанесения разнообразных покрытий — металлических, неметаллических, конверсионных, и комбинированных и т. п., а также использования ингибиторов. Во многих случаях покрытия несут не только антикоррозионную роль, а служат-в качестве слоев, повышающих прираба-тываемость и износостойкость деталей, работающих сопряженно, являются электроизоляторами, носителями определенных магнитных, оптических, каталитических и других свойств (функциональные, декоративные и другие покрытия). Развитие электронной, вычислительной, космической и других новых отраслей техники выдвигает все болеё новые и разнообразные требования к покрытиям, что обусловливает как увеличение видов материалов, так и усложнение технологии нанесения покрытий. [c.100]

Перспективным является создание на рабочих поверхностях деталей тонких пленок материалов с повышенными физикохимическими и механическими характеристиками. Нанесение на материалы однослойных и многослойных тонкопленочных покрытий из металлов и их соединений позволяет создать изделия с уникальными электрофизическими, теплофизическими и физико-механическими свойствами. Выбирая материал покрытия и технологические режимы его нанесения, можно изменять в широких пределах основные поверхностные свойства твердость, коэффициент трения, теплопроводность и электрическую проводимость, коэффициент отражения, износостойкость и коррозионную стойкость, при этом сохраняя выро-кие свойства материала основы. С этой точки зрения ши] о-кие возможности связаны с использованием физических методов упрочнения и нанесения тонкопленочных покрытий в вакууме, находящих широкое применение в нашей стране и за рубежом. [c.109]

Другим методом нанесения тонких износостойких покрытий является метод катодного напыления и ионной бомбардировки. Сущность этого метода заключается в том, что с помощью электро-дугового испарителя наносимый на поверхность инструментов материал (титан, молибден) в вакуумной камере переводится в парообразное состояние (вакуум 1,33-10 —1,33-10 Па). При наличии напряжения на катоде (анодом служит обрабатываемое изделие, а катодом — металл-испаритель) и подачи в камеру азота или другого газа, содержащего азот, ионы испарившегося металла, взаимодействуя с ионами азота, образуют нитриды испарившегося металла (молибдена или титана) и осаждаются на поверхности инструментов, создавая тонкую пленку (0,004— 0,008 мм). Для равномерного нанесения пленок на режущие кромки многозубых инструментов последние загружаются в специальный барабан камеры и вращаются относительно катодов. В настоящее время для упрочнения твердосплавных пластинок износостойкой пленкой выпускаются установки моделей Бу-лат-2м и Вулат-Зм . Основные технические характеристики установки Булат-2м приведены ниже. [c.369]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...