CS197581B1 - Způsob vytváření hladkých povlaků z karbidů a nitridů kovů - Google Patents

Způsob vytváření hladkých povlaků z karbidů a nitridů kovů Download PDF

Info

Publication number
CS197581B1
CS197581B1 CS365877A CS365877A CS197581B1 CS 197581 B1 CS197581 B1 CS 197581B1 CS 365877 A CS365877 A CS 365877A CS 365877 A CS365877 A CS 365877A CS 197581 B1 CS197581 B1 CS 197581B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
layer
treated
nitriding
decarburized
weight
Prior art date
Application number
CS365877A
Other languages
English (en)
Inventor
Jiri Bures
Jan Tomka
Jaroslav Prochazka
Original Assignee
Jiri Bures
Jan Tomka
Jaroslav Prochazka
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiri Bures, Jan Tomka, Jaroslav Prochazka filed Critical Jiri Bures
Priority to CS365877A priority Critical patent/CS197581B1/cs
Publication of CS197581B1 publication Critical patent/CS197581B1/cs

Links

Landscapes

  • Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)

Description

Vynález se týká způsobu vytváření hladkých povlaků z karbidů a nitridů kovů, zejména Ti, Zr, Hr, V, Nb, Ta, Si, popřípadě Cr, Mo, W, určeného k vytváření vodicích ploch pro vedení v nich uložených pohybujících se součástí.
Styčné třecí a vodicí plochy součástí mají mít povrch vytvořím tak, aby v co nejmenší míře docházelo k jejich opotřebování otěrem. V nemalé míře sc také často požaduje, aby i protisouěást nebyla otěrem opotřebovávána. V technické praxi sc tyto požadavky běžně řeší vhodnou volbou třecích dvojic z nestejných materiálů. Ve složitějších případech tyto způsoby nepostačují a řešení se hledá v použití měkkých výstelek, vyplněných tvrdšími částicemi nebo v použití tvrdých povlaků s nízkou drsností povrchu. K tomu účelu se tvrdé povrchové vrstvy poměrně pracně upravují. U tenkých povrchových vrstev není mechanická úprava prakticky proveditelná, neboť dochází k poškození souvislosti takové vrstvy a tím se její odolnost proti opotřebení značně snižuje.
Povlaky z nitridů anebo karbidů Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Si, popřípadě Cr, Mo, W, používané ke zhotovení vodicích ploch, se doposud vytváří na ocelích a litinách z halogenidů těchto kovů ve vodíkové, popřípadě inertní atmosféře s příměsí reakce schopné složky, jako dusíku, metanu, při zvýšené teplotě. Přitom dochází k difúzi kovu a reakce schopných složek do oceli a ke vzniku reakčního produktu, to je nitridu, popřípadě karbidů. Reakční produkt se vylučuje za běžně známých technologických podmínek, jako stejnorodá legující vrstva, poměrně rovnoměrně pokrývající zpracovaný, povrch ocelových nebo litinových součástí. Drsnost povrchu této krycí vrstvy závisí jednak na výchozí drsnosti ocelového nebo litinového povrchu, jednak na tloušťce vytvářené krycí vrstvy. Se zvětšujíc! se tloušťkou vytvářené krycí vrstvy roste vždy i drsnost povrchu této krycí vrstvy. Vzrůst drsnosti nepříznivě ovlivňuje mechanické vlastnosti krycí vrstvy, čímž se stává lámavější, křehčí a méně otěruvzdorná. Svými nepříznivými vlastnostmi, zejména tvorbou abrazivního prachu, zvyšuje otěr i u pohyblivých protisouěástí. V praxi se nežádoucí vlivy tlustších vrstev omezují tím, že se krycí vrstvy vytváří buď o tloušťce asi 10 μιη až 20 μτη nebo na tenké vrstvě oduhliěeného materiálu.
Jedno ze známých řešení, kterým se kryta' vrstvy získávají na tenké vrstvě oduhliěeného podkladového materiálu pro vytvoření vodicích ploch součástí, je popsáno v ěs. autorském osvědčení ě. 186099. Toto řešení spočívá v tom. že krycí vrstvy jsou tvořeny vnější částí tvrdě vrstvy, jejíž tloušťka odpovídá až 30ti násobku povrchové drsnosti vodicí plochy. Přitom tvrdá vrstva spočívá na měkké mezivrstvě vzniklé oduhličením materiálu. Tloušťka léto mezivrstvy je až 50ti násobek povrchové drsnosti vodicí plochy, přičemž tvrdost tvrdé vrstvy převyšuje tvrdost materiálu jí ved,ené součásti.
Ukázalo se, že těchto procesů, jiihiž se vytváří tvrdé povlaky, se v běžné praxi používá, zejména v rozmezí teplot 400 až 1500 °C k ochraně před opotřebením bud jen samotného povlečeného dílu nebo i k ochraně součásti před zvýšeným opotřebením. Přitom jsou ale; použitelné jen tehdy, jsou-li měrné tlaky troucích se ploch menší. Pro ostatní případy vyskytujících se měrných tlaků, není dosud známé vhodné technické řešení.
Uvedené nevýhody stávajících řešení a technologických postupů a další zdokonalení přináší způsob vytváření hladkých povlaků z karbidů a nitridů kovů podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že se na vyhlazený povrch z karbidů a nitridů kovů dále působí nitridačním prostředím, tvořeným například nitridaění solnou lázní o složení 40 % hmotnostních kyanatanu draselného a 50 % hmotnostních kyanidu sodného při teplotě 550 až 700 °C, nebo nitridaění atmosférou, vytvořenou bud* ze štěpeného čpavku při 650 °C nebo radikálovou, iontovou, elektricky potenciálovou nebo plazmovou aktivací dusíkové nebo dusíkovodíkové atmosféry za teploty 300 až 550 °C a sníženého tlaku reaktivní atmosféry.
Výhodou řešení podle vynálezu je skutečnost, že nyní je možné vytvářet velmi hladké až lesklé povlaky prakticky na každém ocelovém nebo litinovém povrchu. Přitom jsou tyto povlaky uloženy na velmi tvrdém podkladu a mají popřípadě vhodnou mosaikovou strukturu, vytvořenou výhodně z nestejných povrchových substrátů. Této výhody se dosahuje vytvořením mřížoví ve vrstvě z nitridů a karbidů kovů tak, že se na povlak z nitridu a karbidů kovů na oduhliěené vrstvě z podkladového materiálu znovu působí nitridaění solnou, lázní nebo nitridaění atmosférou. Prodloužením působení nitridaěního procesu se dosáhne zpevnění podklado-

Claims (1)

  1. Způsob vytváření hladkých povlaků z vrstev karbidů a nitridů kovů, zejména titanu, zirkonu, hafnia, vanadu, niobu, tantalu, křemíku, popřípadě chrómu, molybdenu, wolframu, vytvořených na oduhliěeném povrchu oceli nebo litiny a následovně upravených vyhlazením, například mechanickým vyhlazením za působení tlaku, vyznačený tím, že se na vyhlazený povrch z karbidů a nitridů kovů dále působí nitridačním prostředím, například nitridaění solnou lázní o šlového materiálu a dalšího zlepšení protikorozní odolnosti upraveného povrchu. Výhodné je také to, že tohoto způsobu je možno použít ke zpracování převážné většiny druhů ocelí i. litiny.
    Při postupu se nejdříve vytvoří povlak z nitridu Ti, Zr, Hr, V, Nh. Ta, Si, popřípadě Ur. Mo, W. Vzrůst drsnosti povrchu, vzniklý při tvorbě tvrdé vrstvy, se mechanickým zatlačením, například válečkováním nebo kalibrováním, vyhladí. Vyhlazením se tvrdé substance zamáčknou do měkké oduhliěené vrstvy nacházející se pod nitridovou vrstvou. S výhodou se toto vyhlazení provede pohybem kalibračního trnu v jednom směru, čímž se vytvoří jednosměrně orientované zárodky pro další růst krystalů. Na to se za účelem výrazného zlepšení technických vlastností působí na takto upravený povrch nitridačním prostředím v solných taveninách nebo v nilridaěníeh atmosférách. Protože nitridaění teploty jsou poměrně velmi nízké, je obvykle možné navázat na tuto operaci bezprostředně operacemi tepelného zpracování.
    Jako příklad se uvádí:
    Zpracování povrchu uhlíkové oceli, obsahující 0,60 % U při 800 až 1100 °U v atmosféře složené z 99,5% ll2 a 0.5% N2 s příměsí coa 0.05% TÍCI4. Po šesti hodinách se vytvoří vrstva TiN tloušťky 3 až 25 μιη na oduhliěené vrstvě oceli tlusté do ΙΟΟμιη. Drsnost povrchu vrstev tlustších nad 5 μιη vzroste z původních 0,8 až 1,0 HRa podle tloušťky vytvořené vrstvy i přes 6 HRa. Zatlačením takto vytvořených nerovností do měkké podložení vrstvy oduhliěené oceli se drsnost postupně sníží až na 0,5 HRa. Takto upravený povrch se zpracuje v nitridačním prostředí buď v solné taveni.ně o složení 40 % hmotnostních kyanatanu draselného a 50 % hmotnostních kyanidu sodného po dobu 2 hodin při teplotě 620 °C nebo v nitridaění atmosféře vytvořené štěpením čpavku při teplotě 650 °C po dobu 2 hodin. Vytvořená vrstva je hladká, korozně odolná a velmi otěru vzdorná.
    VYNÁLEZU žení 40 % hmotnostních kyanatanu draselného a 50 % hmotnostních kyanidu sodného při teplotě 550 až 700 °U, nebo nitridaění atmosférou vytvořenou buď ze štěpeného čpavku při 650 °C nebo radikálovou, iontovou, elektricky potenciálovou nebo plazmovou aktivací dusíkové nebo dusíkovodíkové atmosféry za teploty 300 až 550 °C při tlaku reaktivní atmosféry v rozmezí od 2 kPa až 115 kPa.
CS365877A 1978-10-09 1978-10-09 Způsob vytváření hladkých povlaků z karbidů a nitridů kovů CS197581B1 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS365877A CS197581B1 (cs) 1978-10-09 1978-10-09 Způsob vytváření hladkých povlaků z karbidů a nitridů kovů

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS365877A CS197581B1 (cs) 1978-10-09 1978-10-09 Způsob vytváření hladkých povlaků z karbidů a nitridů kovů

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS197581B1 true CS197581B1 (cs) 1980-05-30

Family

ID=5377261

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS365877A CS197581B1 (cs) 1978-10-09 1978-10-09 Způsob vytváření hladkých povlaků z karbidů a nitridů kovů

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS197581B1 (cs)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2825693B2 (ja) コーティング工具およびその製造方法
Matthews et al. Hybrid techniques in surface engineering
US5217817A (en) Steel tool provided with a boron layer
US3974555A (en) Rolls for rolling mills and method for making same
US3717496A (en) Machine parts having a wear-and abrasion-resistant surface
DE60000725D1 (de) Mitteltemperatur-cvd-verfahren
Walkowicz et al. Duplex surface treatment of moulds for pressure casting of aluminium
EP0383665B1 (fr) Procédé de dépôt en phase vapeur à basse température d'un revêtement céramique du type nitrure ou carbonitrure métallique
Archer et al. Chemical vapour deposited tungsten carbide wear-resistant coatings formed at low temperatures
CS197581B1 (cs) Způsob vytváření hladkých povlaků z karbidů a nitridů kovů
Bogdanov et al. The structure of the chromium plating on steel fabricated using iodine transport
RU1836484C (ru) Способ нанесени нитридных слоев на детали из титана и его сплавов
JPS59229482A (ja) 金属被覆物とその製造法
JPH0770735A (ja) 加工物表面の耐摩耗性の向上方法及びこれにより処理された加工物
CS199185B1 (cs) Způsob vytváření hladkých povlaků z karbidů a nitridů kovů
US3795537A (en) Hard diffusion formed reaction coatings
US5164230A (en) Method of applying a boron layer to a steel substrate by a cvd process
CS199184B1 (cs) Způsob vytváření hladkých povlaků z karbidů a nitridů kovů
US2960421A (en) Elimination of white layer in nitrided steel
CS199183B1 (cs) Způsob vytvářeni hladkých povlaků z karbidů a nitridů kovů
EP0285722A2 (en) An air cured composite coating and method for applying same
Kamminga et al. Industrial feasibility of the nitrocoat process
CS199186B1 (cs) Způsob vytváření hladkých povlaků z karbidů a nitridů kovů
JP2013076124A (ja) 耐食性に優れた被覆物品の製造方法および被覆物品
KR0136185B1 (ko) 스텔라이트재에의 플라즈마 표면개질 복합코팅층의 형성방법