Диффузионное силицирование

Диффузионное силицирование осуществляют для аппаратуры в сборе. Это устраняет необходимость соединения узлов, и деталей, которое трудно осуществить в случае монтажа аппаратов из железокремнистых сплавов. [c.322]

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]

При диффузионном силицировании очень трудно получить беспористое покрытие с высоким содержанием кремния и хо- [c.107]

Процесс диффузионного силицирования получил широкое распространение в промышленности, потому что он не только защищает стальные изделия от коррозии, но и придает поверхностному слою изделия повышенную износоустойчивость. [c.251]

Силицирование, как и термохромирование, осуществляют в порошкообразной (смесь измельченного кремния или ферросилиция с хлористым аммонием) и газовой (парах четыреххлористого кремния) средах при температуре 1000—1200° С. Диффузионное силицирование хорошо защищает углеродистую сталь от газовой коррозии. [c.161]

При диффузионном силицировании металлосодержащей средой служит порошок, содержащий ферросилиций или газ, состоящий их хлоридов кремния. Насыщение кремния делает поверхность изделий коррозионностойкой. [c.274]

Диффузионное силицирование не только защищает углеродистую сталь от коррозии, но и придает поверхностному слою повышенную износостойкость. Чем выше содержание углерода в покрываемом металле, тем большей твердостью характеризуется диффузионный слой. [c.283]

Диффузионная металлизация — это процесс насыщения поверхности стали каким-либо металлом или другим элементом. Для этого применяют Сг (хромирование), А1 (алитирование), 81 (силицирование), В (борирование) и др. Диффузионная металлизация может производиться в твердых, жидких и газообразных средах. [c.149]

Кинетика силицирования титана в порошке кремния приводится на рис. 1 при температурах 1100, 1300° С. Кривые кинетики силицирования титана соответствуют обычно наблюдаемому параболическому закону роста диффузионных слоев. С целью выяснения особенностей силицирования титана было проведено раздельно силицирование из твердой и паровой фаз. Образцы для исследования кинетики силицирования в твердом контакте изготовлялись по методу, описанному в работе [3]. [c.39]

Исследование микроструктуры диффузионного слоя силицидов на титане, полученного вакуумным силицированием в твердом контакте, показало, что диффузионный слой состоит из четырех фаз. [c.40]

Для силицидных покрытий, полученных диффузионным насыщением заготовок, характерна недостаточная пластичность, а также высокая продолжительность процесса силицирования. [c.162]

Борирование, карбидизация и силицирование ниобия осуществлялись методом диффузионного насыщения по методикам, описанным в работе [6]. Режимы получения достаточно плотных, прочно сцепленных с основой защитных покрытий на ниобии и их характеристика приведены в таблице. Судя по изменению коэффициента адгезии с температурой, взаимодействие ниобия с незащищенным ниобием начинается при 1100° С. С повышением температуры коэффициент адгезии возрастает, достигая при 1300° С значения 0.37. Карбидизация и силицирование ниобия повышают температуру начала адгезионного взаимодействия на 100° С, а борирование — на 200° С. В случае защиты обеих контактирующих поверхностей [7] борирование также более эффективно уменьшает склонность ниобия к схватыванию, чем карбидизация. [c.189]

Рис. 1. Изменение микротвердости по толщине диффузионного слоя на стали 45 после силицирования.

К поверхности, именно она ответственна за предотвращение окисления железа, и, таким образом, вопрос жаростойкости силицирован-ноп стали сводится к стойкости поверхностной зоны диффузионного слоя, являющейся донором кремния для образования оксидной пленки ЗЮг. [c.195]

Рис. 83. Зависимость глубины диффузионного слоя при газовом силицировании от а — продолжительности процесса при 1100 С б — температуры процесса при выдержке 2 ч

Силицированные детали из среднеуглеродистой стали допускают производить термообработку без образования трещин в диффузионном слое и заметного снижения их кислотостойкости. [c.133]

Цинкование (Zn), алитирование (А1), хромирование (Сг), силицирование (Si) сталей выполняются аналогично цементации с целью придания изделиям из стали некоторых ценных свойств жаро- и износостойкости, коррозионной устойчивости. В настоящее время все большее распространение получают процессы многокомпонентного диффузионного насыщения. [c.160]

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]

Диффузионное силицирование. Диффузионные слои из крем-> ния получить гораздо труднее, чем из хрома или алюминия. Железо диффундирует в кремний намного быстрее, чем кремний в железо, что затрудняет образование кремнистого феррита. При этом образуется хрупкое соединение F aSi, появляются поры и нанесенный слой легко отделяется в процессе продолжающейся диффузии. [c.107]

Диффузионное силицирование — выдержка колец в порошкообразном карбиде кремния Si при температуре около lOOO . При этом поверхностный слой насыщается кремнием, повышающим износостойкость колец. [c.133]

Силицидные покрытия — основной тип жаростойких покрытий на тугоплавких металлах. Их получают диффузионным силицированием в кремнийсодержаш,их средах, электролизом расплавов, напылением. При этом обычно [c.437]

Диффузионный силицированный слой на углеродистой стали образуется в результате взаимодействия паров четыреххлористого кремния с металлом при 950—1100° С. Четыреххлористый кремний либо получают непосредственно в реакторе для силицирования при воздействии хлора или хлористого водорода на ферросилид или карбид кремния, либо используют готовый продукт. Во всех случаях в процессе силицирования вес, внешний вид и линейные размеры образцов из углеродистой стайи изменяются. По этим изменениям производят предварительную оценку скорости процесса силицирования. При насыщении стали кремнием повышается твердость поверхностного слоя металла. По данным Ординой [7], твердый сплав и покрытие (при равной концентрации в них кремния) обладают одинаковой твердостью. На основании этого разработана методика послойного определения концентрации кремния. При рассмотрении поперечных шлифов образцов видно, что силицированный слой не изменяется при обработке спиртовым раствором азотной кислоты, а металл подвергается коррозии. Силицированный слой имеет столбчатое Крисгалическое строение и представляет собой соединение FegSi [3]. Поперечные шлифы используют для определения толщины слоя и послойного определения концентрации кремния. [c.174]

При диффузионном силицировании трудно получить твердосцеп-ленный и беспористый слой с высоким содержанием кремния. Наибольшего успеха можно достичь строгим соблюдением определенной концентрации кремния она должна быть выше 5% (порог зашитного действия), но ниже 11% образование FesSi) [484]. [c.182]

Диффузионное силицирование металлов можно проводить в расплаве хлоридов щелочных металлов с добавкой фторида натрия, кремнефтористого натрия и порошка кремния [257]. При силицировании ниобия, молибдена и вольфрама в таком расплаве в инертной среде при 900 и 950° С и выдержке 10 ч были получены на всех металлах диффузионные слои толщиной до 20 и 30 мм соответственно. Слои были однофазными и состояли из дисилицидов соответствующих металлов. Микротвердость их изменялась в довольно широких пределах в зависимости от режимов получения и составляла на ниобии 890—1080, на молибдене 890—1210 и на вольфраме 980—1210 кПмм . [c.239]

Детальное исследование влияния режимов диффузионного силицирования молибденового сплава с 0,5% Т1 и 0,01% С, структуры н толщины силицидного покрытия на его окалиностойкость в статических условиях и термостойкость выполнено в работе [274]. Образцы силицировали в смеси высокочистых порошков кремния и окиси алюминия (90% 81 + 10% А12О3) на установке, через рабочее пространство которой пропускали водород с парами хлористого водорода (рис. 98). Для сравнения наряду с чистыми силицидными исследовали также модифицированные железом, хромом и алюминием силицидные покрытия, полученные при на- [c.243]

В качестве активаторов опробовали галоидные соединения натрия, калия, кальция, бария и аммиака, из которых наиболее эффективным оказался фтористый натрий. Изменение содержания активатора в пределах 1—6% (по массе) и кремния в пределах 10—50% (объемн.) в смесях для диффузионного силицирования (инертным наполнителем служила окись алюминия со средним размером частиц 0,13 мм) существенно не влияло на толщину покрытий и их защитные свойства. Повышение температуры значительно увеличивало скорость роста покрытий. Два цикла силицирования продолжительностью 4 и 12 ч вместо одного 16-ч цикла при 1205° С обеспечивали получение более качественных покрытий. Чистые силицидные покрытия на тантале и его сплавах (без ванадия) были склонны к чуме при пониженных температурах (особенно заметно при 980° С) и не обладали способностью к самозалечиванию при высоких температурах (1370—1480° С). На сплаве с ванадием (Та — ЗОЫЬ—7,5У) силицидное покрытие отличалось более высокими защитными свойствами при обеих температурах циклического окисления (980 и 1480° С). [c.315]

Диффузионное силицирование может быть осуществлено при помощи порошкообразных материалов, в среде расплавленных щелочных солей н в газовой фазе. Практически, наиболее целесообразно применение методов силицирования в порошкообразной смеси измельченного кремния иди ферросилиция с добавкой хлористого аммония и в газовой фазе. По первому методу реакционная смесь готовится из 60—90% порошкового ферросилиция, 20—25% молотого шамота или кварцевого цеска и 2— 3% нашатыря. Продолжительность процесса при 1100° составляет 10— 24 часа. При этом толщина диффузионного слоя может достигнуть 1 мм. [c.96]

Легирование было бы наиболее желательным способом защиты этих металлов от окисления. В отношении молибдена подобный способ, по-видимому, не применим, так как для этого необходимо ввести слишком много легирующих элементов (например, никеля), и такое легирование снизит как пластичность, так и жаропрочность. Жаростойкость ниобия повышается при. тегировании его титаном, алюминием,хромом вольфрама — ниобием и танталом однако сведений о практическом применении таких жаропрочных сплавов не имеется. На практике, для целей защиты тугоплавких металлов от окисления, пользуются поверхностными покрытиями, в первую очередь, плакированием никель-хромовыми сплавами (для работы не свыше 1100°) и диффузионным силицированием (для работы до 1600°). При силицировании образуется на поверхности изделия из молибдена силицид Мо51. , устойчивый до 1600° С. (При 1800° силицид молибдена плавится). К сожалению, эти силициды хрупки. Возможно применение и гальванических покрытий нике-.тем и хромом. Такие покрытия пластичны, но защищают они от окисления лишь до 1100—1200°С. [c.347]

Эффективным способом силицирования является силицирование в газовой среде (чаще всего смесь SI I4+H2), обеспечивающее высокую скорость процесса, чистоту и плотность образующегося силицидного покрытия. Метод диффузионного силицирования из газовой фазы основан на разложении галогенидов кремния в присутствии водорода под воздействием высоких температур, например [c.35]

Одним из основных свойств диффузионно-металлизированной поверхности (хромированной, алитированной или силици-рованной) является высокая жаростойкость. Поэтому жаростойкие детали для рабочих температур до 1000—1100°С изготавливают из простых углеродистых сталей с последующим алитированием, хромированием или силицированием. [c.339]

Так как простое силицирование вследствие нелетучести высших окислов металлов не является эффективной мерой защиты ниобия и тантала [9], широкое распространение получили для их защиты многокомпонентные силицидные покрытия, содержащие относительно небольшие количества металла-основы. Это покрытия Ге—А1—81, Ре—Сг—81, Со—Т1—81, Мн—Т1—81, Мо—Т1—81 и т. д., наносимые газофазным диффузионным [10] и шликерным методами [И—13], причем в последнем случае фактически проводится диффузионное насыщение из обмазок с образованием диффузионно-покровных защитных композиций. Концентрация металла-основы в наружных слоях покрытий невелика. Такие покрытия разрабатываются для защиты тепловых [c.5]

Долговечность защитных покрытий исследовалась при периодическом взаимодействии их с расплавом стекла [10] и оценивалась по изменению толщины. После 60 циклов испытаний толщина гальванически нанесенного хрома уменьшается почти в два раза, а после 100 циклов во многих местах наблюдается полное разрушение покрытия. Диффузионное хромовое покрытие более долговечно. Его толщина уменьшается вдвое после 120 циклов испытаний. Нарушение сплошности покрытия наблюдается после 160—170 циклов, а полное разрушение — после 200 циклов. Покрытие, полученное при карбохромировании, начинает разрушаться после 200 циклов и при 300—350 циклах испытаний разрушается полностью. Диффузионное хромоалитирование и хромо-силицирование не обеспечивают надежной защиты стали в расплаве стекла. После 100—120 циклов испытаний эти покрытия разрушаются полностью. [c.70]

Другой важной служебной характеристикой никель-алюминие-вых покрытий является их жаростойкость. Из практики диффузионного напыления жаростойких покрытий известно, что комплексное насыщение никелевых сплавов (хромоалитирование, алюмо-силицирование) положительно влияет на защитные свойства покрытия [3]. Ранее было показано, что наличие третьего элемента (например, фосфора) в никель-алюминиевых плазменных покрытиях может снижать интенсивность их диффузионного рассасывания, повышать долговечность их защитного действия. [4]. [c.125]

Во многих случаях при ХТО в диффузионном слое не были обнаружены некоторые из равновесных фаз. Так, в проведенных нами экспериментах по силицированию фольг ниобия и молибдена толщи- ной 50 мкм в порошковых средах наблюдался рост NbSia и M0S12 при отсутствии фаз с низким содержанием кремния. Подобные явления исследованы с помощью высокочувствительных физических методов в работах по отжигу тонкопленочных диффузионных пар Mej—Ме2, Ме—Si ([2] и другие работы). Для их анализа необходимо учитывать кинетику зародышеобразования в диффузионной зоне. [c.19]

Химико-термическая обработка деталей применяется в промышленности в большинстве случаев с целью повышения свойств поверхностной твердости, износостойкости, эрозиостойкосгн, задиростойкости, контактной выносливости и из-гибной усталостной прочности (процессы — цементация, азотирование, нитроцементация и др.). Для резкого повышения сопротивления абразивному изнашиванию перспективны процессы — борирование, диффузионное хромирование и другие, позволяющие получить в поверхностном слое бориды железа, карбиды хрома или другие, химические соединения металлов, отличающиеся высокой твердостью. В других случаях цель.ю химико-термической обработки является защита поверхности деталей от коррозии при комнатной и повышенной температурах в различных агрессивных средах или окалииообразования (процессы — алитирование, силицирование, хромирование и др.). [c.96]

Насыщение металлами. В настоящее время в промышленности применяют различные методы диффузионной металлизации — хромирование, алитирова-ние, вольфрамирование, силицирование и др. [c.35]

Процессы, протекающие с диффузионным насыщением поверхности стали различными элементами и приводящие к изменению химического состава поверхностного слоя стального изделия, называются химико-термической обработкой. К ним относятся цементация (науглероживание), азотирование, цианирование, алитирование, хромирование, силицирование, борирование, сульфиди-рование и др. При химико-термической обработке нагрев, выдержка и охлаждение стали производятся в активной среде определенного состава, насыщающей поверхность стали различными элементами. [c.666]

В практике имели место попытки защитить сплавы от коррозии в контакте с золой, содержащей пятиокись ванадия, путем нанесения защитных покрытий. Исследовались различные гальванические, диффузионные, керамические и металлокерамические покрытия. Гальванические никелевые и хромовые покрытия разрушались быстро. Через несплошности в них проникает жидкая фаза золы, вызывающая окисление под защитной пленкой. Попытки защитить сплав покрытиями из благородных металлов также не дали положительных результатов, так как даже платина не обладает достаточной стойкостью в контакте с пятиокисью ванадия. Более стойкими оказались диффузионные защитные покрытия, получаемые путем силицирова-ния, однако силицированный слой очень хрупок. До настоящего времени не удалось найти покрытие, которое обеспечило бы надежную защиту от коррозии в контакте с пятиокисью ванадия. [c.67]

Химико-термическая обработка позволяет придать поверхности деталей машин такие специальные свойства, как высокое сопротивление износу, высокую жаростойкость, высокую коррозионную стойкость и т. п. Поэтому применение ее оказывается не только эффективным, но в ряде случаев единственно возможным средством для решения технической проблемы. Расширение области химико-термической обработки стало возможным после усовершенствования ее технологии, т. е. процессов цементации, азотирования, цианирования, а также в результате разработки новых процессов диффузионного насыщения поверхности сплавов алли-тирования, диффузионного хромирования, борирования, силицирования, сульфационирования, насыщения несколькими элементами и т. д. [c.246]

ИХТО. Ионная химико-термическая обработка — прогрессивный способ азотирования, цементации, нитроцементации, си-лицирования, алитирования и т. д. в ионизированных газовых средах.В специальных установках все поверхности обрабатываемых деталей (катодов) бомбардируются ионами диффундирующих элементов в плазме тлеющего разряда, в результате чего происходит очистка, разогрев н диффузионное насыщение Дв талей. Для высокотемпературных процессов (цементация, Силицирование и ДР- вводится дополнительный Р [c.496]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...