CS199185B1 - 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
CS199185B1
CS199185B1 CS655178A CS655178A CS199185B1 CS 199185 B1 CS199185 B1 CS 199185B1 CS 655178 A CS655178 A CS 655178A CS 655178 A CS655178 A CS 655178A CS 199185 B1 CS199185 B1 CS 199185B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
carbonitriding
layer
carbides
weight
nitrides
Prior art date
Application number
CS655178A
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 CS655178A priority Critical patent/CS199185B1/cs
Publication of CS199185B1 publication Critical patent/CS199185B1/cs

Links

Landscapes

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

Description

Vynález se týká způsobu vytváření hladkých povlaků z karbidů a nitridů kovů, ^ejména Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Si, popřípadě Cr, Mo, W, určeného k vytváření vodicích ploch pro vedení v nich uložených pohybujících s.e součástí.
Λ ·
Styčné třecí a vodicí plochy součástí mají mít povrch vytvořen tak, aby v co nejmenší míře docházelo k jejich opotřebování otěrem. V'nemalé míře se také často požaduje, aby' i protisoučást nebyla opotřebovávána otěrem. V technické praxi se 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, popřípadě s amorfní strukturou. K těmto účelům se tvrdé povrchové vrstvy poměrně pracně upravují. U tenkých povrchctvých vrstev není mechanická úprava prakticky proveditelná, neboí dochází k poškození souvislosti takové vrstvy a tím se její odolnost proti opotřebení značně snižuje. V technické praxi se však vyskytuje rovněž potřeba řešení pro vysoké měrné zatíženi troucítx se ploch, tedy pro případy, kdy oba použité materiály mají vysokou tvrdost a z rozměrových důvodů není možné styčné plochy zvětšit nebo konstrukčně jinak upravit.
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
199 185 \ . .-- r ř; ú'ť 2 dusíku, metanu, při zvýšené teplotě. Přitom dochází k difúzi kovu a reakce schopných složek do oceli a ke vzniku reakčního produktů, to je nitridů, popřípadě karbidů. Reakční produkt se vylučuje za běžně* známých technologických podmínek, jako stejnorodá legující vrstva, poměrně rovnoměrně pokrývající zpracovaný povrch ocelových nebo litinových součástí, prsnost povrchu této krycí vrstvy závisí jednak na výchozí drsnosti ocelového nebo litinového povrchu, jedhak na tloušťce vytvářené krycí vrstvy. Se zvětšující se tloušťkou vytvářené krycí vrstvy roste ,vždy i dsnost povrchu této krycí vrstvy. Vzrůst denosti nepříznivě ovlivňuje mechanické vlastnosti krycí vrstvy, čímž še stává lámavější, křehčí a méně otěruvzdorná. Svými nepříznivými vlastnostmi, zejména tvorbou abrazivního plachu, zvyšuje otěr i u pohyblivých protisoúčástí. V praxi se nežádoucí vlivy tlustších vrstev ' / · _ omezují tlm, že se krycí vrstvy vytváří bud o tloušťce asi 10 fitn až 20 pm nebo na tenké vrstvě oduhličeného materiálu.
Jedno ze známých řešení, kterým se krycí vrstvy získávají na tenké vrstvě oduhličeného podkladového-materiálu pro ^vytvoření vodicích plech součástí', spočívá v tom, že krycí vrstvy jsou tvořeny vnější částí tvrdé vrstvy, jejíž tloušťka odpovídá, až 30ti násobku povrchové drsnosti vodicí, plochy. Přitom tvrdá vrstva spočívá na měkké mezivrstvě vzniklé oduhličenim materiálu. Tloušťka této mezivrstvy je až 50ti násobek povrchové drsnosti vodicí plochy, přičemž tvrdost tvrdé vrstvy převyšuje tvrdost materiálu jí vedené součásti. !
Technologické zpracování krycích vrstev se u tohoto řešení vytváří tak, že součást, , ' v. .
na které mají být vytvořeny, se vloží do reaktivní atmosféry při barometrickém tlaku .
' o teplotě kolem 1150 °C s obsahem Hg v rozmezí 50 % až 99,5 % hmotnostních, 49 % až 0,45 % hmotnostních obsahu Ng a z 0,0001 % až 0,1 % hmotnostních z obsahu halogenjdů Ti, Zr,
Hf, V, Nb, Ta, Si, popřípadě Cr, Mo, W. Usnadněni tvorby tvrdé vrstvy se pak provádí při podtlaku a při vloženi souěásti do ionizujícího napětí nad 250 V nebo odpovídajícího koronárního výboje. Součást je přitom připojena ke katodě, zařízení.
V praxi je použiti těchto procesů omezeno rozsahem použitelných měrných tlaků a třecími vlastnostmi upravených povrchů, Technická řešení, která by v daných případech vedla ke snížení hodnot měrného opotřebení , zvýšeni tvrdosti zpracovávaných plech -bez nežádoucího zvýšeni drsnosti zpracovávaného povrchu nejsou doposud známá.
Uvedené nevýhody stávajících řešeni a technologických postupů a další zdokonalení přináší způsob vytváření hladkých povlaků z karbidů a nitridů kovů podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že so na vyhlazený povrch z karbidů a nitridů kovů dále působí karbonitridačnim prostředím, například solnou lázní o složení 30 % hmotnostních kyanatanu draselného a 50 % hmotnostních kyanidu sodného při teplotě 750 až 950 °C nebo karbonitridačni atmosférou, například o složení 40 % objemových dusíku, 10 % objemových metanu f
a zbytek štěpený čpavek .při teplotě 550 až 750 °C.
Povlaky vytvořené podle vynálezu,' jsou nezávisle na tloušťce vrstvy velmi hladké až lesklé, .jsou vytvořeny na tepelně zpracovatelném podkladu oceli nebo litiny, jsou amorfní, mají mosaikovou strukturu, a proto i vysokou otěruvzdornost. Rovněž mají malé tlakové pnuti. Těchto všech vlastností sedosahuje vytvořením mřížoví z nitridů, karbidů a karbonitridů kovů tak, že se ná povlak z nitridů a karbidů kovů na oduhličené vrstvě z podkladovéhomateriálu znovu působí karbonitridáční solnou, lázní nebo karbonitridáční atmosférou. Prodloužením působení nitridačnlho procesu se dosáhne zpevnění podkladového materiálů, a dalšího zvýšení protikorozní odolnosti upravovaného povrchu. Výhodné je také to, že způsobu lze použít ke zpracování převážné většiny druhů oceli a litiny.
Při postupu se nejdříve vytvoří povlak z nitridů Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Si, popřípadě Cr, Mo, W, stejně jako podle výše popsaného Zhámého' postupu. Vzrůst drsnosti povrchu, vzniklý při tvorbě tvrdé vrstvy, se mechanickým zatlačením, například válečkováním nebo kalibrováním, vyhladí. Vyhlazením se tvrdé substance zamáčknou do měkké oduhličené vrstvy
- nacházející se pod nitridovou vrstvou. Teto vyhlazení se 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 povr.ch karboniťridačním prostředím buá v solných taveninách nebo karbonitridačních atmosférách. Teploty pro karbonitridaci jsou vhodné pro provedení na ně navazujícího tepelw ného zpracování. '
Příklad:
Zpracování povrchu uhlíkové oceli, obsahující 0,60 % hmotnostních uhlíku při 800 až 1100 °C v atmosféře složené z 99,5 % hmotnostních vodíku a 0,5 % hmotnostních dusíku s příměsí 0,1 % hmotnostních TiCl^. Po šesti hodinách se vytvoří vrstva TiN tloušíky 3 až 25 |im na oduhličené vrstvě oceli o tloušíce 100 μιη. Disiost povrchu vrstev tlustších nad 5 jum vzreste z původních 0,8 HRa podle vytvářené tloušíky i přes 6 HRa. Zatlačením takto vytvořených nerovností do měkké podložní vrstvy z oduhličené oceli se dgnost postupně sníží až na asi 0,5 HRa. Takto upravený povrch se zpracuje v karbonitridačnímprostředí buá v solné tavenině o složení 30 % hmotnostních kyanátanu draselného a 50 % hmotnostních kyanidu sodného při teplotě 750 až 950 °C nebo karbonitridáční atmosférou, například o složení 40 % objemových dusíku, 10 % objemových éietanU, přičemž zbytek tvoří štěpený čpavek při teplotě 700 až 950 °C, a topo dobu šesti hodin. Vytvořené vrstvy jsou hladké, korozi odolné a velmi otěruvzdorné.
PŘEDMĚT VYN Á L E'Z U ,

Claims (1)

  1. PŘEDMĚT VYN Á L E'Z U , r · '· .
    Způsob vytváření hladkých povlaků z karbidů a nitridů kovů, zejména titanu, zirkonu, hafnia, vanadu, niobu, tantalu, křemíku, popřípadě chrómu, molybdenu, wolframu, vytvořených na oduhličeném povrchu oceli nebo litiny a následovně upraveném, například vyhlazením za působení tlaku, vyznačený tím, že se na vyhlazený povrch z karbidů a “nitridů kovů dále působí karbonitridačním prostředím, například solnou lázni o složení 30,% hmotnostních kyanatanu draselného a 50 % hmotnostních kyanidu sodného při teplotě 750 až 950 °C nebo karbonitridačni atmosférou, například o složeni 40 % objemových dusíku, 10 % objemových metanu a zbytek štěpený „čpavek při teplotě 550 až 750 °C.
CS655178A 1978-10-09 1978-10-09 Způsob vytváření hladkých povlaků z karbidů a nitridů kovů CS199185B1 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS655178A CS199185B1 (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
CS655178A CS199185B1 (cs) 1978-10-09 1978-10-09 Způsob vytváření hladkých povlaků z karbidů a nitridů kovů

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS199185B1 true CS199185B1 (cs) 1980-07-31

Family

ID=5412830

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS655178A CS199185B1 (cs) 1978-10-09 1978-10-09 Způsob vytváření hladkých povlaků z karbidů a nitridů kovů

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS199185B1 (cs)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Naeem et al. Wear and corrosion studies of duplex surface-treated AISI-304 steel by a combination of cathodic cage plasma nitriding and PVD-TiN coating
JP2825693B2 (ja) コーティング工具およびその製造方法
US3837896A (en) Sintered cemented carbide body coated with two layers
JP2823592B2 (ja) 被覆工程で脱炭可能な基体の被覆体
US5368939A (en) Hard multilayer coated product and process for producing same
Yin et al. Formation of titanium carbide on graphite via powder immersion reaction assisted coating
US5217817A (en) Steel tool provided with a boron layer
USRE29420E (en) Sintered cemented carbide body coated with two layers
CN1859985A (zh) 金刚石涂层制品及其制造方法
JPH07100701A (ja) 被覆切削工具とその製造方法
IL127298A (en) Coated cutting tool
EP0383665B1 (fr) Procédé de dépôt en phase vapeur à basse température d'un revêtement céramique du type nitrure ou carbonitrure métallique
US7132129B2 (en) Method of forming a diamond coating on an iron-based substrate and use of an iron-based substrate for hosting a CVD diamond coating
EP0268248A2 (en) Method of forming a nitride or carbonitride layer
Sen et al. Effect of copper on boride layer of boronized ductile cast irons
Karimi Zarchi et al. Comparison of the activation energies of the formation of chromium carbide coating on carburized and uncarburized AISI 1020 steel
Wei et al. Characterization on multi-layer fabricated by TRD and plasma nitriding
CS199185B1 (cs) Způsob vytváření hladkých povlaků z karbidů a nitridů kovů
FR2514032A1 (fr) Revetement a base de chrome pour acier resistant a l'usure et procede de preparation
Doyle et al. Nitriding of high speed steel
Moretti et al. Duplex treatment on AISI D2 tool steel: plasma nitriding and reactive deposition of TiN and TiAlN films via magnetron sputtering
Gröning et al. Temperature-dependent surface modifications of AISI 316L and AISI 440C stainless steel substrates
CS197581B1 (cs) Způsob vytváření hladkých povlaků z karbidů a nitridů kovů
Türk et al. Structural characterization of fluidized bed nitrided steels
CS199183B1 (cs) Způsob vytvářeni hladkých povlaků z karbidů a nitridů kovů