Покрытия из карбида титана

Получены результаты [58, 59], показывающие связь долговечности плазменных покрытий из карбида титана с распределением остаточных напряжений по толщине покрытия. В поверхностном слое покрытия значительные напряжения растяжения приводят к отслоению покрытия уже в начальный период нагружения. Остаточные напряжения сжатия, обнаруженные в центральной части слоя и достигающие 450 МПа, изменяют характер трещинообразования, переносят очаг зарождения трещины под покрытие. [c.32]

Никель — графитовое волокно. Композиционный материал никель — углеродное волокно получали горячим прессованием прядей графитового волокна, уложенных в одном направлении, на которые предварительно наносилось электролитическим методом никелевое покрытие толщиной 1—3 мкм [203, 204]. Для предотвращения взаимодействия волокна с никелевой матрицей на углеродное волокно наносят карбидные покрытия (патент США № 3796587, 1972 г.). В качестве примера применения карбидного покрытия на графитовом волокне может служить покрытие из карбида титана, наносимое на волокно методом его погружения в расплав, состоящий из металла-носителя, не взаимодействующего с волокном, например индия и растворенного в нем титана. Расплав содержал 99,5% индия и 0,5% титана. Для покрытия волокно погружали в такой расплав, нагретый до температуры 850° С, на 4 мин. После отмывки этого волокна в течение 15 мин в 50%-ном растворе соляной кислоты на поверхности графитового волокна оставался слой покрытия карбида титана толщиной 0,5 мкм. Режимы диффузионной сварки углеродного волокна с никелевым покрытием, приведенные в указанных выше работах, примерно одинаковы. Во всех случаях прессование осуществлялось в вакууме 2-10 —1 10 мм рт. ст. при температуре 840—1100° С, давлении 100—175 кгс/см в течение 45—60 мин. Оптимальный режим получения композиционного материала с углеродным волокном без нанесенного предварительного защитного покрытия температура 1050° С, давление 140 кгс/см и время выдержки 60 мин. Полученный по такому режиму материал, содержащий 46—55 об. % волокна Торнел-50, имел предел прочности 55—73 кгс/мм . [c.143]

В работе исследовались условия нанесения на графит покрытий из карбидов титана, циркония, ниобия, карбонитрида бора и нитрида алюминия. [c.55]

Рис. . 15. Микроструктура покрытий из карбида титана на графите а — без диффузионного отжига (сверху вниз — слой титана, слой графита) б — отжиг при 1273° К в течение 1 ч (верхний слой — твердый раствор углерода в титане, середина — карбид титана, внизу — графит) в — отжиг при 1773° К в течение 2 ч (сверху вниз — карбид титана, графит). Увеличение в 200 раз

Некоторые зарубежные фирмы выпускают пластинки с комбинированным покрытием из нескольких слоев карбида, карбонитрида и нитрида титана. Начато производство пластин со слоистым покрытием из оксида алюминия и карбида титана, стойкость которых в 2 - 3 раза выше стойкости пластин с покрытием из карбида титана. [c.121]

Во-вторых, в отдельное техническое направление выделилось нанесение на инструментальные, конструкционные и другие изделия покрытия из карбида титана. Разработано около десятка различных промышленных методов нанесения покрытий из карбида титана, а ведущие фирмы капиталистических стран более половины инструментов выпускают с покрытием из карбида титана и в ближайшее время относительную долю таких инструментов планируют значительно увеличить. [c.4]

Покрытия из карбида титана [c.132]

Технология получения покрытий из карбида титана заключается в следующем деталь, на которую необходимо нанести, покрытие, тщательно очищается и помещается в реактор для нанесения покрытия. Герметизированный реактор вакуумируется для устранения кислорода, который является вредной примесью, и заполняется защитным газом. После нагрева реактора с деталями до температуры нанесения покрытия защитная атмосфера заменяется химически активными газами. В процессе нанесения покрытия давление химически активных газов (например, метана) должно поддерживаться постоянным. В качестве побочного продукта образуется НС1, который необходимо постоянно удалять [c.142]

При большой толщине покрытия из карбида титана в процессе охлаждения после химического осаждения из газовой фазы образуются трещины, обусловленные образованием значительных термических напряжений растяжения в покрытии в процессе охлаждения. [c.145]

В покрытии из карбида титана, нанесенного на твердые сплавы, с концентрацией углерода, превышающей стехиометрическое соотношение, толщина слоя, содержащего т -фазу, незначительна. Например, при содержании углерода на 0,15 % вьпие стехиометрического толщина зтого 146 [c.146]

Ркс. 76. Зависимость стойкости режущих пластин из различных сплавов без и с покрытием из карбида титана от скорости резания (условия испытания материал - сталь MS с 0,3 % С глубина резания 0,4 мм 7 = (-6 °) а = б О = (-6 °) к = 70 О е = = 90 / = 0,8 мм [c.149]

Основным сдерживающим фактором является высокая для основы (в данном случае — стали) температура осаждения при нанесении покрытия методом VD. При зтих температурах происходят структурные превращения в материале — основе, чго приводит с изменению размеров инструмента, а малая толщина покрытия из карбида титана и его высокая твердость в значительной степени затрудняют механическую обработку детали. Коэффициент термического расширения карбида титана (7,42 10 К" ) существенно отличается от коэффициента термического расширения стали [(11-16) 10" К" ], чго ограничивает толщину слоя карбида титана. Например, для быстрорежущих сталей 150 [c.150]

Таблиц а 61. Основные свойства покрытий из карбида титана иа различных сталях [c.155]

Покрытия из карбида титана, нанесенные плазменным напылением, характеризуются высокой пористостью, которая может составлять десятки процентов. Для уменьшения пористости покрытий из Ti реко- [c.158]

Толщина покрытия из карбида титана составляет 5 мкм. [c.172]

Покрытия из карбида титана применяются и при изготовлении композиционного материала углеалюминия [234, 235]. Так как для хорошего смачивания расплавом алюминия углеродных волокон требуются температуры, приводящие к образованию карбида алюминия и разупрочнению углеродных волокон, барьерные покрытия из карбида титана на углеалюминии во многих случаях являются необходимым компонентом композиционных материалов. Покрытия из Ti не только способствуют улучшению совместимости графитовых волокон с алюминиевой матрицей, но и повышают термическую стабильность материала (рис. 91) [235]. [c.179]

Способами ГТ и ДТ наносят на сменные многогранные пластинки из твердого сплава покрытия из карбидов титана (Ti ), а также двухслойные покрьггия из карбидов и нитридов титана (Ti + TiN). При одинаковой стойкости инструмента наличие таких покрытий позволяет повысить скорость резания при обработке труднообрабатываемых материалов на 10...20 %. В случае обработки с одинаковыми скоростями резания покрытия, нанесенные способами ГТ и ДТ, повышают стойкость инструмента (многогранных твердосплавных пластин) в 1,5...2 раза. [c.218]

G) наличие па углеродной подложке покрытия из карбида титана приводит к заметному улучшению смачивания углерода алюминием и его сплавами (рис. 13) [c.362]

Рис. 16. Углеродные волокна с покрытием из карбида титана

В качестве материала анодов генераторных приборов нашла применение медь с покрытием из карбида титана. [c.180]

Рис. 46. Толщина покрытия из карбида титана на графите в координатах h - t (а) я -t (б)

Диффузионный отжиг графитовых образцов с металлическими покрытиями производился в вакуумной печи сопротивления с графитовым нагревателем в температурном интервале 1773—2173° К. Благодаря диффузии углерода в твердый металл происходила карбидизация металлического слоя, причем состав и свойства образующихся карбидов зависили от температуры и времени диффузионного отжига (рис. I. 15, а, б, в). Это особенно заметно у карбида титана, имеющего широкую область гомогенности. Опытным путем были установлены режимы отжима, при которых покрытия из карбидов имели составы, близкие к стехиометрическим. Время, необходимое для превращения металлического слоя в карбидный, для каждой температуры отжига можно рассчитать, исходя из толщины слоя и данных и диффузии углерода в металл [24]. В табл. I. 23 приведены оптимальные режимы получения на графите покрытий из карбидов титана, циркония и ниобия. [c.55]

Наибольшее распространение получил метод осаждения покрытий из карбида титана на нагретых до высокой температуры (1000—1100 Т) деталях и инструменте в результате химической реакции двух находящихся в газооб- разном состоянии веществ [c.152]

Приведены сведения о методах получения, свойствах, областях применения карбида титана. Даны характеристики процессов и описана аппаратура для покрытий из карбида титана. Описаны свойства твердмх сплавов на основе карбида титана. Обсуждена эффекпсвиость применения карбида титана в различных отраслях техники. [c.2]

Прогресс в различных областях применения карбида титана определил структуру и содержание предлагаемой читателю книги. Традиционные методы получения и уже изученные свойства в ней только кратко упо1 наются или перечисляются со ссылкой на ранее опубликованные работы [1-8]. Основное внимание уделено новым способам получения порошка кар 1да титана, нанесению покрытий из карбида титана, перспективным областям применения изделий, в том или ином виде содержащих карбид титана [9-279]. [c.5]

Для увеличения износостойкости режущего инструмента из безволь-фрамовых сплавов на основе карбида титана практикуется нанесение на них покрытий из твердых материапов. Наиболее часто для нанесения покрытий из карбида титана используется метод химического осаждения из газовой фазы ( VD). Казалось бы,хорошие перспективы открываются перед режущим инструментом из твердых сплавов на основе карбида титана с покрытиями из нитрида титана, нанесенным методом VD, однако вследствие интенсивного взаимодействия нит )ида титана с никельмолибденовой связкой износостойкость безвольфрамовых твердых сплавов КТС-2М с покрытием из TiN не повышается [137]. [c.94]

Рис. 65. Классификация методов иаиесеиия покрытий из карбида титана

Основными факторами, приводящими к выходу из строя твердосплавных пласТйн, являются абразивное истирание, термоз ары и горячая деформация. Положительное влияние покрытий из карбида титана на износ режущего инструмента выражается в следующем [c.144]

При осаждении покрытия из карбида титана на твердые сплавы системы W —Ti - o уменьшаются период решетки карбида титана, содержание связанного углерода в Ti и увеличиваются остаточные напряжения в карбиде титана, несмотря на однотипность кристаллических решеток твердого раствора (Ti, W) и Ti . Уменьшение степени совершенства решетки осалэдаемого карбида титана, по-видимому, происходит вследствие возникающих сильных искажений и напряжений в зе 1ах твердого раствора (Ti, W) и на границах Ti - (Ti , W) в результате внедрения,имеющего меньший ионный радиус, чем титан, вольфрама. В свою очередь тантал оказьшает противоположное влияние, поэтому наилучшие результаты при испытаниях твердых сплавов различных марок с покрытиями из карбида титана получены для сплава ТТ10К8Б [189]. [c.144]

Рис. 74. Зависимость стойкости пластин из сплава ТГ10К8Б при резании стали 45 от толщины слоя покрытия из карбида титана (режим резания v = 180 м/мии ft = 1,0 0,2 3 = 0,5 мм)

Максимальный коэффициент стойкости при резании наблвддается у сплава Т15К6 с толщиной покрытия из Ti 8 мкм, а у сплава ВК8 оптимальная Толщина пленки составляет 6 мкм (рис. 75) [190]. Однако по другим данным максимальный срок службы пластин из сплавов ВК зафиксирован при толщине покрытия из карбида титана 2 мкм [191]. [c.145]

Предел прочности при изгибе, твердых сплавов с покрытием из Ti толщиной меньше 2 мкм резко снижается при наличии в сплавах включений свободного углерода. Однако с увеличением толщины покрытия свыше 3—5 мкм прочность сплавов без свободного углерода резко снижается и близка к прочности сплавов, содержащих свободный углерод. С повышением содержания углерода в основе снижение прочности сплава в результате нанесения покрытия ослабевает.Таким образом, при одинаковой толщине покрытия из карбида титана (в промьщшенных условиях толщина покрытия на сплавах системы W —Со обычно превьш1ает [c.147]

Твердые сплавы с покрытием из карбида титана используются для любого вида обработки сталей и чугунов. Наибольший эффект достигается в случае использования неперетачиваемых пластин с покрытием из Ti для оснащения инструмента, применяемого на автоматических и полуавтоматических линиях при получистовой и чистовой обработке легированных сталей в полностью отожженном состоянии. В результате использования этих пластин значительно умзньшается машинное время на обработку одной детали и число переналадок. [c.147]

Покрытия из карбида титана наносятся на безвольфрамовые твердые гплавы на основе карбида титана 199]. Значительно больший срок ухужбы при резании углеродистых сталей по сравнению со сплавами яа основе W -Ti W -Ti с покрытием из Ti или TiN проявляют JBT с покрытием из Ti (рис. 76) [199]. [c.149]

Несмотря на указанные недостатки, покрытия из карбида титана повьшшют стойкость сплавов Ti -Ni—Мо в 1,5—4,0 раза. Оптимизация режимов нанесения покрьпий позволит, по-видимому, снизить падение прочности сплавов и повысить работоспособность режущего инструмента в БВТС с покрытием. [c.150]

Покрытия из карбида титана могут найтн применение и для нанесения на графит и кварцевое стекло. Причем, если плотные покрытия на графите получены в атмосфере + Ti U, то для образования слоя Ti на кварцевом стекле к тетрахлориду титана добавляют жидкий циклогексан [201]. [c.150]

Применение покрытий из карбида титана, полученных методом VD, наиболее эффективно для твердых сплавов, затем для сталей 20X13, ЖХ13, У8, 7X3, армко-железа, сталей 12Х18Н10Т, 45, ХВГ [204]. [c.152]

Покрытия из карбида титана, полученные на зтой установке, имеют высокие коррозшнно и износостойкие свойства (табл. 59). [c.152]

Этот же метод использовался и для нанесения покрытий на твердые сплавы [208]. Неперетачиваемые твердосплавные пластины с покрытием из карбида титана проявили высокую износостойкость при точении угле-родастых и легированных сталей (рис. 79). [c.157]

Отечественные неперетачиваемые пластины из сплава ТТ10К8Б, подвергнутые газовому титанированию, не уступают, а в некоторых случаях превосходят по стойкости импортные неперетачиваемь1е пластины с покрытием из карбида титана, полученным по сложной технологии с применением взрывоопасной смем Ti U + СН4 + [209]. [c.157]

Покрытия из карбида титана на углеродных волокнах получают методом VD либо при вьщержке волокон в расплавах инактивных по отношению к углероду металлов, содержащих титан ( u-Ti Sn-Ti). Атомная доля титана в расплаве не превышает 20 %, покрытие толщиной 0,1-0,2 мкм образуется при 800-1050 °С за 5-180 с f234]. [c.179]

В этих н<е работах исследовали различные покрытия на углеродных волокнах, применяемые с целью предотвращения химической реакции волокон с матричным металлом и улучшения смачивания и пропитки углеродных жгутов. Так, например, исследовали вл15яние на процесс формирования композиции барьерного покрытия из карбида титана, получаемого при пропускании углеродного жгута через реактор со смесью четыроххлористого тит ана и водорода при 1000" С. В этих условиях было получено удовлетворительное по качеству карбидное покрытие па углеродных волокнах (рис. 16), однако механические характеристики волокна заметно ухудшились. Углеродные жгуты с покрытием из карбида титана пропитывались затем алюминием по схеме, изображенной па рис. 14, Ми1 роструктура полученных образцов композиционного материала представлена на рис. 17. На гранип,е матрицы и волокна располагается довольно широкая реакционная зона [c.363]

Анализ испытаний приборов с медными анодами с покрытием из карбида титана показал возможность эффективного снижения температуры сеток, а следовательно, и термотоков с сетки. Кроме того, снижаются шумы в приборах, что имеет особое значение для связной радиопередающей аппаратуры КВ и УКВ диапазонов. [c.180]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...