Э п и к. Методы получения покрытий из тугоплавких соединений на металлах

МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ ПОКРЫТИЙ ИЗ ТУГОПЛАВКИХ СОЕДИНЕНИЙ НА МЕТАЛЛАХ [c.30]

В настоящей статье предпринята попытка дать краткую характеристику и произвести сравнение известных процессов получения покрытий преимущественно на основе металлоподобных тугоплавких соединении, под которыми, как известно, понимают соединения переходных тугоплавких металлов IV—VI групп периодической системы элементов, с неметаллами, например углеродом, бором, азотом, кремнием [1]. В настоящее время представляется, по нашему мнению, возможным выделить следующие основные процессы (или группы методов) создания покрытий на основе тугоплавких соединений, качественно отличающиеся по своей природе [c.31]

Процесс диффузионного насыщения. Использование процесса диффузионного насыщения для получения покрытий из тугоплавких металлоподобных соединений — карбидов, нитридов, боридов, силицидов и др. — распространяется главным образом на чистые тугоплавкие переходные металлы (Т1, 2г, Н1, V, Nb, Та, Сг, Мо, У) и сплавы на их основе. Покрытия получают при диффузии в металлические изделия углерода, азота, бора, кремния и других элементов, осуществляющейся в таких условиях, которые приводят к образованию соответствующих тугоплавких соединений. Методы и технологические варианты создания таких покрытий не представляют значительных трудностей, разработаны относительно хорошо, им посвящено большое количество работ, библиография которых наиболее полно приведена в монографии [3]. Получение путем диффузионного насыщения покрытий из тугоплавких соединений на инородных основах (например, карбидов и боридов хрома на сталях, дисилицида молибдена на ниобии и тантале и т. п.) является значительно более сложной и мало изученной задачей, решение которой представляет большой практический интерес. Последовательное диффузионное насыщение какого-либо металла или сплава вначале тугоплавким переходным металлом, а затем неметаллом может быть одним из путей решения подобной задачи. [c.32]

В последние годы вызвал значительный интерес метод нанесения покрытий на сопловые устройства путем возгонки соединений вольфрама. Указанный метод является практически единственным, с помощью которого можно получить криволинейные тонкостенные детали из вольфрама. Следует различать нанесение тугоплавких покрытий методом возгонки от метода вакуумного осаждения. В последнем случае чистый металл (например, вольфрам) вводится в установку, нагревается до температуры, достаточной для его испарения, а затем конденсируется на холодной детали. В случае же нанесения покрытия методом возгонки, металл, которым хотят покрыть поверхность изделия, вводится в систему в виде летучего соединения. Температура изделия при этом достаточно высокая. Изделие окружается парами соединения металла, часто в смеси с другими газами, и у поверхности изделия происходят химические реакции, в результате которых и происходит осаждение требуемого металла или соединения. Для получения этим методом покрытий из вольфрама обычно используется пиролиз по формуле (Со)б -> Ш г бСо, причем газом-носителем служит водород. Образец или деталь поддерживается при относительно низкой температуре от 350 до 650"С. [c.201]

В последнее время весьма перспективными для повышения жароустойчивости поверхности металлов становятся так называемые металлокерамические покрытия (керметы). Они образуются при введении в окислы или другие тугоплавкие соединения мелкодисперсных металлических порошков. Керметы дают возможность в широких пределах варьировать свойства покрытий, в частности улучшать их теплопроводность, пластичность и ряд других свойств. Получение металлокерамических покрытий осуществляется методом газопламенного и плазменного напыления [52]. [c.73]

Некоторые из указанных соединений уже нашли широкое применение, в частности карбиды и нитриды титана. Применение других соединений ограничено из-за крайней дефицитности ряда тугоплавких металлов и сложной технологии получения их соединений существующими методами. Однако уникальность их свойств, особенно таких, как высокая твердость, которая сохраняется при повышенных температурах, химическая инертность по отношению к конструкционным сталям, жаростойкость, коррозионная стойкость и т. д., позволяет предполагать, что часть из них найдет широкое применение в качестве покрытий. Особенно это относится к нитридам, карбонитридам, боридам, окислам и их смесям тугоплавких металлов. [c.35]

Одним из путей создания покрытий из тугоплавких соединений является напыление металлических покрытий с последующей их термодиффузионной обработкой для перевода в тугоплавкие соединения (металлические покрытия из самых различных тугоплавких легкоокисляющихся металлов могут быть легко получены методом плазменного напыления). В Институте проблем материаловедения АН УССР разработана технология получения таким методом покрытий пз нитрида алюминия. Получены первые положительные результаты и по карбидизации покрытий из тугоплавких металлов, в частности молибдена. Нет принципиальных ограничений на пути получения таким способом покрытий из боридов, силицидов. [c.172]

Третий метод уменьшения скорости газовой коррозии заключается в защите поверхности металла специальными термостойкими покрытиями термодифузионными железоалюминиевыми или железохромовыми покрытиями (процессы нанесения этих покрытий известны под названием алитирование и термохромирование ), металлокерамическими покрытиями, или керметами, металлоокисными покрытиями, для получения которых в качестве неметаллических компонентов применяют тугоплавкие окислы, например AI2O3, MgO, и соединения типа нитридов и карбидов. Металлическими компонентами служат металлы группы железа, хром, вольфрам и молибден. [c.14]

Возможность широкого варьирования температурой в зонах нанесения покрытий позволяет использовать вакуумно-плазменные методы в качестве универсальных методов для нанесения покрытий на инструменты из твердых сплавов и быстрорежущей стали. Вакуумно-плазменные методы универсальны и с точки зрения возможности получения широкой гаммы монослойных, многослойных и композиционных покрытий на базе нитридных, карбидных, кар-бонитридных, оксидных, боридных соединений тугоплавких металлов IV—VI групп Периодической системы элементов. [c.13]

Физическая сущность метода катодного распыления состоит в процессе выбивания (распыления) атомов вещества мишени к результате процессов передачи импульса при взаимодействии с ее поверхностью ионов высоких энергий, образуемых в плазме газового разряда. Для ускорения ионов газа до необходимой энергии к мишени прикладывается отрицательный потенциал (обычно 2-5 кВ). Выбитые из мишени атомы осаждаются на близлежащую поверхность, образуя на ней конденсат. Средняя энергия распыленных частиц в этом случае значительно выше, чем в термических процессах, и составляет 3-5 эВ, а степень ионизации распыленных атомов достигает 1%. Энергетический к.п.д. генерации вещества оказывается чрезвычайно малым -0,5%, так как основная часть подводимой энергии затрачивается на нагрев мишени. Основными системами катодного распыления являются диодная (на основе тлеющего разряда), триодная (на основе несамостоятельного разряда с накаливаемым катодом) и система с распыленным ионным пучком, генерируемым автономным источником ионов. Преимуществами этого метода являются безынерционность, низкие температуры процесса, возможность получения пленок из тугоплавких металлов, а также оксидных, нитридных и других соединений в результате химических реакций атомов и ионов распыленного металла с дополнительно вводимым в рабочую камеру газом. Однако сравнительно низкая скорость нанесения покрытий (0,02-0,05 мкм/мин), загрязнение их рабочим газом и малый коэффициент ионизации осаждаемого вещества ограничивают широкое распространение метода катодного распышения. [c.338]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...