CZ20012921A3 - Povlaky karbidu wolframu a způsob jejich výroby - Google Patents

Povlaky karbidu wolframu a způsob jejich výroby Download PDF

Info

Publication number
CZ20012921A3
CZ20012921A3 CZ20012921A CZ20012921A CZ20012921A3 CZ 20012921 A3 CZ20012921 A3 CZ 20012921A3 CZ 20012921 A CZ20012921 A CZ 20012921A CZ 20012921 A CZ20012921 A CZ 20012921A CZ 20012921 A3 CZ20012921 A3 CZ 20012921A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
tungsten
carbon
ratio
hydrogen
mixture
Prior art date
Application number
CZ20012921A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ300250B6 (cs
Inventor
Jury Viktorovich Lakhotkin
Vladimir Petrovich Kuzmin
Original Assignee
Hardide Limited
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 Hardide Limited filed Critical Hardide Limited
Publication of CZ20012921A3 publication Critical patent/CZ20012921A3/cs
Publication of CZ300250B6 publication Critical patent/CZ300250B6/cs

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/02—Pretreatment of the material to be coated
    • C23C16/0272—Deposition of sub-layers, e.g. to promote the adhesion of the main coating
    • C23C16/0281—Deposition of sub-layers, e.g. to promote the adhesion of the main coating of metallic sub-layers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
    • C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
    • C23C16/30—Deposition of compounds, mixtures or solid solutions, e.g. borides, carbides, nitrides
    • C23C16/32—Carbides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/448—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for generating reactive gas streams, e.g. by evaporation or sublimation of precursor materials
    • C23C16/452—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for generating reactive gas streams, e.g. by evaporation or sublimation of precursor materials by activating reactive gas streams before their introduction into the reaction chamber, e.g. by ionisation or addition of reactive species
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
    • C23C28/30—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer
    • C23C28/32—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one pure metallic layer
    • C23C28/322—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one pure metallic layer only coatings of metal elements only
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
    • C23C28/30—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer
    • C23C28/34—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one inorganic non-metallic material layer, e.g. metal carbide, nitride, boride, silicide layer and their mixtures, enamels, phosphates and sulphates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
    • C23C28/30—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer
    • C23C28/34—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one inorganic non-metallic material layer, e.g. metal carbide, nitride, boride, silicide layer and their mixtures, enamels, phosphates and sulphates
    • C23C28/341—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one inorganic non-metallic material layer, e.g. metal carbide, nitride, boride, silicide layer and their mixtures, enamels, phosphates and sulphates with at least one carbide layer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
    • C23C28/30—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer
    • C23C28/34—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one inorganic non-metallic material layer, e.g. metal carbide, nitride, boride, silicide layer and their mixtures, enamels, phosphates and sulphates
    • C23C28/347—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one inorganic non-metallic material layer, e.g. metal carbide, nitride, boride, silicide layer and their mixtures, enamels, phosphates and sulphates with layers adapted for cutting tools or wear applications
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
    • C23C28/40—Coatings including alternating layers following a pattern, a periodic or defined repetition
    • C23C28/42—Coatings including alternating layers following a pattern, a periodic or defined repetition characterized by the composition of the alternating layers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
    • C23C28/40—Coatings including alternating layers following a pattern, a periodic or defined repetition
    • C23C28/44—Coatings including alternating layers following a pattern, a periodic or defined repetition characterized by a measurable physical property of the alternating layer or system, e.g. thickness, density, hardness
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24942—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including components having same physical characteristic in differing degree
    • Y10T428/2495—Thickness [relative or absolute]
    • Y10T428/24967—Absolute thicknesses specified
    • Y10T428/24975—No layer or component greater than 5 mils thick
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/26—Web or sheet containing structurally defined element or component, the element or component having a specified physical dimension

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
  • Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
  • Ceramic Products (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Coating By Spraying Or Casting (AREA)

Description

Tento vynález se týká technologie nanášení systémů směsných povrchů vykazujících vysokou odolnost proti opotřebení, erozi a chemikáliím. Tento vynález se přesněji týká technologie nanášení povlaků obsahujících karbidy wolframu a jejich vzájemné směsi a směsi s wolframem nebo volným uhlíkem.
Super tvrdé povlaky odolné proti erozi a korozi, zahrnující ty, které obsahují karbidy wolframu, jsou v současnosti široce používány v oblasti strojního inženýrství při výrobě různých předmětů a nástrojů. Takové povlaky mají vysokou odolnost proti erozi, chemikáliím a opotřebení, a tím výrazně zvyšují životnost výrobků a nástrojů strojního inženýrství provozovaných za požadovaných podmínek.
Dosavadní stav techniky
Patent GB 2 179 678 popisuje sytém směsného povrchu s vysokou odolností proti opotřebení a erozi, skládající se ze směsi wolframu (pro plasticitu) a karbidu wolframu W2C (pro tvrdost). Tyto tvrdé povlaky vyrobené zjemnozrnné směsi karbidu wolframu s kovovým wolframem byly získány pomocí fyzikálního nanášení z plynné fáze (PVD) nastřikováním wolframu a uhlíku z oddělených zdrojů. Ke kondenzaci wolframu a uhlíku dochází na různých typech podkladů za tvorby slitin wolframu a karbidu wolframu.
Rychlost syntézy karbidů wolframu je nicméně velmi nízká a vnitřní napětí v povlacích se prudce zvyšuje s tím, jak sílí vrstva wolfram - uhlík, což vede k rozvrstvení povlaku. Z tohoto důvodu je nemožné vyrábět dostatečné silné povlaky pomocí PVD metody. Metoda fyzikálního nanášení z plynné fáze je navíc nepoužitelná pro nanášení povlaků na předměty komplikovaného tvaru díky nemožnosti nanesení povlaku na ty části předmětu, které jsou zastíněné vzhledem k náhodnému paprsku.
Způsob chemického nanášení z plynné fáze (CVD) vylučuje tyto nevýhody. CVD způsob se používá pro nanášení povlaků odolných proti opotřebení a erozi na podklady a předměty komplikovaného tvaru.
V typickém CVD způsobu se pro nanášení směsných povlaků podklad zahřívá v reakční komoře, přičemž poté se do této komory zavedou předem smíchaná plynná činidla. Změnou složení reakční směsi a změnou parametrů tohoto způsobu (teplota podkladu, složení reakční směsi, průtok, celkový tlak v reakční směsi, teplota dodávaných plynů) lze získat různé povlaky.
Ze všech CVD metod nanášení povlaku karbidu wolframu pouze fluoridová metoda umožňuje vytvořit karbidy wolframu o vysoké kvalitě za nízké teploty. Pro tento účel se v CVD způsobu používá tepelný rozklad směsi fluoridu wolframového a plynu obsahujícího vodík a uhlík.
Jako plyny obsahující uhlík byla použita různá činidla např. dimethylether, aminy, propylen atd., s pomocí kterých se syntetizují karbidy wolframu různého složení složení.
Například tepelný rozklad dimethyletheru (DME) (EP 0 328 084 B1) vede k vytvoření směsi W + W3C, W + W2C + W3C, W + W2C ve formě dvouvrstvých povlaků. Vnitřní wolframová vrstva povlaku se získá ze směsi WF6 (0,3 l/min), H2 (3 l/min), Ar (4,0 l/min) za teploty 460 °C. Vnější vrstva obsahující směs wolframu s W3C se získá ze směsi WFe (0,3 l/min), H2 (3 l/min) a DME (0,4 l/min) za teploty 460 °C a za celkového tlaku 5,333 kPa (40 torr). Vnější povlak W + W2C se získá ze směsi WF6 (0,3 l/min) a DME (0,55 l/min) za teploty 460 °C a za celkového tlaku 5,333 kPa (40 torr). Vnější povlak W + W2C se získá ze směsi WF6 (0,3 l/min), Ar (4,5 l/min) a DME (0,85 l/min) za teploty 460 °C a za celkového tlaku 5,333 kPa (40 torr).
• · ·
Patent JP 9 113 527 A 19 910 204 popisuje, jak se získá karbid wolframu z plynné směsi WFe, H2 a aminů s atomovým poměrem C a N rovným 1:20 a H a W rovným 1:15 za teploty 400 až 900 °C. Patent popisuje výrobu WC ze směsi WF6, trimethylaminu a H2 v poměru 1:2:3 (atomové poměry jsou C/W = 6,0, H/W = 6,0). Průtok je 120 cm3/min za teploty 800 °C, přičemž celkový tlak se rovná atmosférickému tlaku. Během 30 minut dojde k vytvoření vrstvy o tloušťce 70 pm.
Patent JP 8 857 301 A 19 880 310 popisuje, jak se získá W3C povlak na hliníkovém podkladu z plynné směsi WF6, H2 a aromatického uhlovodíku s atomovým poměrem C/W rovným 2 až 10 a poměrem H/C vyšším než 3 za teploty 250 až 500 °C.
Patent JP 84 280 063 A 19 841 228 popisuje, jak se získá W2C povlak na grafitovém podkladu z plynné směsi WF6, C3H6 a H2 s inertním plynem. Výhodný režim: směs WF6 a H2 v poměru 1:3 až 1:15 s příměsí C3H6 v reakční směsi s molárním poměrem 0,01 až 0,3 za teploty podkladu 350 až 600 °C.
Patent JP 84 204 563 A 19 840 929 popisuje, jak se získá W2C povlak z plynné směsi WF6, H2 (molární poměr WF6 a H2 je 1:3 až 1:15) a cyklopropanu s molárním poměrem ve směsi 0,01 až 0,3 za teploty podkladu 350 až 600 °C. Uvedený příklad popisuje výrobu W2C povlaku na měděném podkladu ze směsi WF6:40, H2:320, Ar:40, C3H8:10 cm3/min za teploty 500 °C s růstovou rychlostí 3,3 pm/min.
EP A 0 305 917 popisuje, jak se pomocí chemického nanášení z plynné fáze získají super tvrdé, jemnozrnné, nesloupcovité laminární slitiny wolframu s uhlíkem. Popisované slitiny obsahují karbidové fáze zahrnující W2C nebo W3C nebo jejich vzájemné směsi. Ukázalo se, že pokud se tyto slitiny wolframu s uhlíkem nanesou na určité typy podkladů, dojde v celém povlaku k vytvoření sítě velmi jemných mikrotrhlinek. Povlaky vyrobené z této slitiny mají nedostatečnou odolnost proti opotřebení a erozi.
EP O 411 646 A1 popisuje mnohovrstvý povlak obsahující střídající se vrstvy wolframu a vrstvy směsi wolframu s karbidem wolframu ve formě W2C, W3C nebo jejich směsi. Ukázalo se, že takový povlak zvyšuje odolnost materiálu proti opotřebení a erozi. Je známo, že maximum vlivu složení je pozorováno u vrstev se zřetelným rozhraním mezi nimi. Toto samozřejmě není případ spojení vrstev wolframu a směsi wolframu s karbidem wolframu, což je charakteristické pro tento patent.
Podstata vynálezu
Z výše uvedených patentů vyplývá, že pro výrobu různých typů karbidů wolframu se používají různá činidla a různé technologie. V této spojitosti je hlavním cílem tohoto vynálezu vyvinout univerzální technologii umožňující získat všechny známé karbidy, jejich směsi a také nové karbidy.
Problém zvětšující se tvrdosti povlaků karbidu wolframu zůstává dále velmi významný, protože takové klíčové parametry jako pevnost a odolnost proti opotřebení jsou specificky spojené s tvrdostí.
Díky vývoji nových metod výroby karbidů wolframu a jejich směsí poskytuje tento vynález řešení těchto a dalších problémů. Hlavním odlišujícím rysem této metody je předběžná tepelná aktivace uhlovodíků v CVD způsobu. Syntéza vrstvy karbidu wolframu o určitém složení závisí na aktivační teplotě, která se mění od 500 do 850 °C, na celkovém tlaku v reaktoru, který se mění od 2 do 150 kPa, a na parciálním tlaku uhlovodíkového činidla.
Předběžná aktivace uhlovodíků vede k vytvoření potřebné koncentrace uhlovodíkových radikálů a jejich asociátů s fluorem v plynné fázi, a to v širokém rozmezí. Navrhovaná metoda umožňuje vytváření slitin karbidů a/nebo jejich směsí s fluorem a se sloučeninami fluoru s uhlíkem. Fluor, jako nejaktivnější chemický prvek, upevňuje po proniknutí na karbidovou mřížku meziatomární vazby. Je to právě zpevnění meziatomárních vazeb v karbidu, které vede ke zvýšení tvrdosti. Tento • · φφ φφ φφφφ · φ φ φ φ · φ · •••ΦΦΦΦΦ φ způsob je podobný vytváření oxykarbidových fází namísto čistých karbidových struktur. Na druhé straně fluor díky vysoké energii vazby mezi fluorem a uhlíkem stabilizuje strukturu nízkoteplotních fází (subkarbidy wolframu).
Sloučeniny fluoru a uhlíku s obsahem uhlíku do 15 % hmotnostních a s obsahem fluoru do 0,5 % hmotnostních lze, spolu s fluorem jako prvkem, vnést do složení karbidu wolframu. Tato příměs má dvé role: za prvé zvyšuje tvrdost karbidů wolframu a za druhé stabilizuje strukturu subkarbidú wolframu. Toto vnesení fluoru a příměsí fluoru s uhlíkem umožňuje získat takové karbidy wolframu jako je monokarbid WC, semikarbid W2C a subkarbidy W3C a W12C.
Použití nových karbidů wolframu umožňuje výrobu dvouvrstvého povlaku, jehož vnitřní vrstva (nanesená na podkladu - konstrukční materiál nebo předměty z nich zhotovené) je složená z wolframu. Vnější vrstva obsahuje slitinu karbidu wolframu s fluorem a výhodně slitinu se sloučeninami fluoru s uhlíkem nebo vzájemnými směsmi takovýchto karbidů a také směsmi s wolframem a volným uhlíkem.
Konstrukční materiál s naneseným směsným povlakem má vnitřní wolframovou vrstvu o tloušťce 0,5 až 300 prn. Tloušťka externí vrstvy je 0,5 až 300 pm. Poměr tloušťky vnitřní a vnější vrstvy leží v rozmezí od 1:1 do 1:600.
Karbidy wolframu se podle tohoto vynálezu na podklad nanášejí v chemickém reaktoru z plynné fáze, která se skládá z fluoridu wolframového, vodíku, plynu obsahujícího uhlík (např. propan) a výhodně inertního plynu (např. argon). Plyn obsahující uhlík se tepelně aktivuje za teploty 500 až 850 °C ještě předtím, než se vpustí do reaktoru. Tlak v reaktoru se pohybuje v rozmezí od 2 do 150 kPa. Podklad se zahřívá na teplotu 400 až 900 °C. Poměr plynu obsahujícího uhlík a vodíku leží v rozmezí od 0,2 do 1,7 a poměr fluoridu wolframového a vodíku leží v rozmezí od 0,02 do 0,12.
Parametry procesu, v rámci uvedených limitů, se stanoví v závislosti na tom, který karbid nebo které vzájemné směsi karbidů nebo směsi s wolframem nebo s uhlíkem jsou požadovány pro výrobu. Aby se tedy vyrobil monokarbid wolframu WC, provádí se předběžná tepelná aktivace plynu obsahujícího uhlík za teploty 750 až850°C. Poměr propanu a vodíku se nastaví na hodnotu v intervalu 1,00 až 1,50 a poměr wolframu a vodíku se nastaví na hodnotu v intervalu 0,08 až 0,10.
Parametry odpovídající výrobě jednofázového semikarbidu wolframu W2C jsou následující: 600 až 750 °C, 0,75 až 0,90 a 0,06 až 0,08. Parametry pro výrobu subkarbidu wolframu W3C jsou následující: 560 až 720 °C, 0,60 až 0,65 a 0,050 až 0,055.
Předtím neznámý subkarbid wolframu Wi2C s tvrdostí 3500 kg/mm2, což je nejvyšší hodnota ze všech dosud známých karbidů, byl získán metodou navrženou v tomto vynálezu. Pro výrobu tohoto subkarbidu byl propan tepelně aktivován za teploty 500 až 700 °C. Poměr propanu a vodíku byl v intervalu 0,35 až 0,40 a poměr fluoridu wolframového a vodíku byl v intervalu 0,040 až 0,045.
Tento způsob umožňuje získat směsi karbidů wolframu a směsi karbidů s volným wolframem a uhlíkem. Hodnoty parametrů pro tyto případy jsou uvedeny v tabulce 1.
je velmi důležité tam, kde se používají směsi karbidů s volným uhlíkem jako tribotechnické povlaky odolné proti opotřebení, u součástek, které jsou vystaveny tření.
Použitím navrženého vynálezu a také pomocí popsané nové metody nanášení povlaku se získají mnohovrstvé povlaky se střídajícími se vrstvami wolframu a vrstvami obsahujícími slitiny karbidů wolframu s fluorem a výhodně slitiny se sloučeninami fluoru s uhlíkem, zahrnující vzájemné směsi těchto karbidů a směsi s wolframem nebo uhlíkem. Poměr tloušťky střídajících se vrstev leží v rozmezí od 1:1 do 1:5.
Samotný konstrukční materiál, s dvouvrstvým nebo mnohovrstvým povlakem naneseným podle navržené metody, je také cílem tohoto vynálezu.
Příklady provedení vynálezu
Ačkoliv nelze vyloučit možnost samostatného použití karbidů wolframu získaných podle navrženého vynálezu, prioritou jejich použití je nanášení těchto karbidů ve formě povlaků odolných proti opotřebení na konstrukční materiály a předměty z nich vyrobené. Proto níže uvedené příklady objasňují tento vynález především z hlediska nanášení karbidů na podklady ve formě povlaků. Tyto příklady nicméně neomezují tento vynález, protože lze získat i jiné vzájemné kombinace karbidů wolframu a/nebo kombinace s wolframem a/nebo uhlíkem.
Tyto příklady objasňují výrobu komplexních povlaků, ve kterých se vrstva povlaku obsahující karbid wolframu určitého složení nebo vzájemné směsi těchto karbidů a směsi s wolframem a uhlíkem nanáší na vrstvu wolframu, která byla na podklad nanesena již předtím. Tyto příklady pokrývají dvouvrstvé povlaky (vnitřní vrstva wolframu a vnější vrstva obsahující jeden nebo více karbidů wolframu) a mnohovrstvé povlaky, kde se střídají vrstvy wolframu a vrstvy obsahující karbidy wolframu.
4 · ··
4 · • * •
4 4
4 4 4
• •
···· 4444 4
·· ·
4 4 · · ·
4 · 4 4
Tabulka 1
Číslo Složení Aktivační teplota propanu, °C Poměr propanu a vodíku Poměr fluoridu wolframového a vodíku
1. WC + W2C 670 až 790 0,90 až 1,00 0,07 až 0,09
2. W2C + W3C 580 až 730 0,70 až 0,75 0,055 až 0,060
3. W2C + Wi2C 570 až 700 0,60 až 0,65 0,045 až 0,060
4. W3C + W12C 550 až 680 0,40 až 0,60 0,045 až 0,050
5. W2C + W3C + W12C 570 až 710 0,65 až 0,70 0,045 až 0,060
6. WC + W 600 až 720 0,70 až 0,90 0,08 až 0,09
7. W2C +w 600 až 720 0,70 až 0,90 0,08 až 0,09
8. W3C +w 560 až 700 0,60 až 0,65 0,055 až 0,070
9. w12c + w 500 až 680 0,20 až 0,35 0,045 až 0,070
10. W3C + w12c + w 500 až 680 0,35 až 0,60 0,05 až 0,07
11. wc + c 750 až 850 1,50 až 1,70 0,10 až 0,12
Jak je uvedeno výše, kontrola obsahu aktivních uhlovodíkových radikálů v rámci širokých limitů se provádí pomocí předběžné tepelná aktivace počátečního činidla obsahujícího uhlík. Toto umožňuje vytvoření karbidových fází a jejich směsí s obsahem volného uhlíku až do 15 % hmotnostních. K tepelné aktivaci činidla obsahujícího uhlík dochází v atmosféře fluorovodíku, která umožňuje další vytváření fluor-uhtikových radikálů. Radikály obou typů se účastní vytváření slitin karbidových fází a jejich směsí s fluorem a uhlíkem, což vede ke zvýšení tvrdosti slitin a zlepšení jejich tribotechnických vlastností.
Vnitřní napětí se pomalu zvyšuje s tím, jak sílí povlaky jednofázových karbidů wolframu. Vysoká odolnost proti opotřebení je tudíž pozorována dokonce i u dosti silných povlaků (až do 300 pm). Jejich odolnost proti chemikáliím a vysoká tvrdost jsou způsobené silnými meziatomárními vazbami v karbidové mřížce a nepřítomností volného wolframu.
Aby se dosáhlo mikroplastického účinku v povlacích, používají se vzájemné směsi karbidů a jejich směsi s wolframem a volným uhlíkem, což v tomto případě vede k částečné ztrátě chemické a elektrochemické stability. Povlaky karbidu wolframu s volným uhlíkem mají kromě mikroplastického účinku zmenšený součinitel tření. Toto » · · · » · · · ···· ···· ··· ·· ·· ···
Konstrukční materiál, na kterém je nanesen směsný povlak (nebo v případě bimetalu jeho externí vrstva, vzhledem k povlaku), obsahuje jeden z následujících základních materiálů: tvrdé slitiny (slinutý karbid), keramiku jako je karbid křemíku, nitrid křemíku, oxid hlinitý, oxid zirkonia, materiály uhlík-uhlíkového složení atd., několik slitin obsahujících železo jako je železo, uhlíkové oceli, nerezové oceli, nástrojové a vysokorychlostní oceli a litinu, nebo jiné materiály z následujícího výčtu: měď, stříbro, zlato, kobalt, nikl, rhodium, rhenium, platina, iridium, křemík, tantal, niob, vanad, wolfram, molybden, uhlík, dusík, bór, jejich slitiny, sloučeniny a směsi, a také titanové slitiny. Konstrukční materiál nebo jeho vnější vrstva přiléhající k povlaku výhodně zahrnuje slitiny s obsahem niklu převyšujícím 25 % hmotnostních, například Invar, Nichrome, Monel atd.
V případě, že se nanášení provádí na chemicky aktivní materiály jako je železo, uhlíkové oceli, nerezové oceli, nástrojové a vysokorychlostní oceli, litinu, slitiny titanu a tvrdé slitiny obsahující titan, je výhodné nanášet mezivrstvy obsahující materiály chemicky odolné proti fluorovodíku. Mezi tyto materiály patří: měď, stříbro, zlato, kobalt, nikl, rhodium, rhenium, platina, iridium, tantal, molybden, niob, vanad a bór. Mezivrstva o tloušťce 0,5 až 20 μ se nanáší elektrochemickým nebo chemickým nanášením z vodných roztoků, elektrolýzou tavenin, chemickým nebo fyzikálním nanášením z plynné fáze (např. pomocí nastřikování magnetronem) nebo pomocí jiných metod.
Takto získané mezivrstvy se musí zušlechtit (tepelně zpracovat) za teploty 400 až 900 °C po dobu 0,5 až 1 hodiny v proudu vodíku nebo inertního plynu.
V případě nanášení na materiály chemicky odolné proti fluorovodíku, jako je měď, stříbro, zlato, kobalt, nikl, rhodium, rhenium, platina, iridium, tantal, molybden, wolfram, niob, grafit, karbidy nebo keramika, se mezivrstvy nenanáší. Různé předměty komplikovaného tvaru vyrobené z materiálu navrženého pro směsné povlaky se vyrábí pomocí jejich nanášení na měď, stříbro, zlato, kobalt, nikl, rhodium, rhenium, platina, iridium, tantal, molybden, wolfram, niob nebo grafit, s následným odstraněním podkladu pomocí chemického nebo elektrochemického moření nebo jinými metodami.
• · • ♦·
Podklady, odmaštěné a zbavené nečistot, se vloží do přímotočného chemického reaktoru s elektrickým ohříváním. Chemický reaktor se odsaje pomocí předválcovací vývěvy se zmrazovacím odlučovačem na bázi kapalného dusíku až na maximální vakuum. Potom se reaktor naplní vodíkem nebo argonem. Reaktor spolu s předměty v něm se potom zahřívá na požadovanou teplotu, která se udržuje po dobu 0,5 až 1 hodiny. Poté se v reaktoru nastaví požadovaný průtok vodíku a celkový tlak. Poté se nastaví požadovaný průtok fluoridu wolframového, předehřátého na teplotu 30 °C. Poté, co se předměty ponechají v nastavených podmínkách po dobu nutnou pro nanesení vnitřní wolframové vrstvy, se nastaví celkový tlak a určitý průtok plynu obsahujícího uhlík (např. propanu), předehřátého na požadovanou teplotu, do reakční směsi. Mnohovrstvé směsné povlaky se získají opakováním této operace. Poté se ukončí dodávání plynu a podklady se udržují za konstantní teploty po dobu 0,5 až 1 hodiny. Po tomto stupni se teplota v reaktoru sníží na teplotu místnosti, za nepřetržitého dodávání vodíku nebo argonu. Poté se ukončí dodávání vodíku nebo argonu, reaktor se odsaje na maximální vakuum a poté se dovnitř vpustí vzduch. Podklady se směsnými povlaky se potom vyjmou z reaktoru. Charakteristické příklady popsané metody nanášení směsného povlaku jsou popsány níže. Testy tvrdosti a testy stanovení složení fází povlaku se prováděly následujícím způsobem.
Testy tvrdosti
Testy tvrdosti se prováděly pomocí přístroje PMT-3. Vzorky vyrobené zocelí nebo tvrdých slitin (slinutého karbidu) s naneseným směsným povlakem byly rozděleny na části. Oddělená část se potom obrousila smirkovým plátnem a vyleštila se diamantovou pastou na maximální hladkost. Mikrotvrdost povlaků se stanovila v přístroji PMT-3 zatlačením diamantového vnikového tělíska ve tvaru pyramidy doprostřed vnější nebo vnitřní vrstvy směsného povlaku na vyleštěné oddělené části vzorku. Byl vypočítán průměr ze 7 až 10 měření. Na jejich základě bylo stanoveno, že mikrotvrdost vnitřní wolframové vrstvy byla 350 až 600 kg/mm2, mikrotvrdost monokarbidu wolframu (WC) byla 1900 kg/mm2, mikrotvrdost semikarbidu wolframu ·· ·· (W2C) byla 3000 kg/mm2 a mikrotvrdost subkarbidu wolframu (W3C) byla 3100 kg/mm2. Nejvyšší mikrotvrdost vykazuje nový subkarbid wolframu W12C, tj. 3500 kg/mm2. Směsi karbidů wolframu mají střední hodnoty mikrotvrdosti.
Mnohovrstvé povlaky vykazovaly střední tvrdost. V tomto případě byla zvolena taková síla na diamantovou pyramidu, aby zasáhla do více než 4 vrstev mnohovrstvého povlaku. Měření tvrdosti bylo také v tomto případě opakováno 7 až 10křát.
Stanovení složení fází směsného povlaku
Složení fází povlaků bylo stanoveno pomocí metod rentgenové a elektronové difrakce. Rentgenové studie se prováděly v difraktometru DRON-3, kde byly ploché vzorky o velikosti 10x10 mm vystaveny radiaci mědi. Pomocí identifikace odražených čar, použitím ASTM dat, se provedla kvalitativní analýza fází W, WC, W2C, W3C, W12C a C. Studie obsahu fází sloučenin karbidů wolframu s volným uhlíkem se provedla také pomocí elektronové mikroskopie s vnitřním osvětlením. Stanovení obsahu fází bylo kromě toho doplněno o chemickou analýzu celkového obsahu wolframu, uhlíku a fluoru. Za tímto účelem se z měděného podkladu odstranila vnější vrstva povlaku rozpuštěním podkladu v kyselině dusičné a rozdrcením zbývající povlakové látky. Její složení bylo poté stanoveno chemickými analytickými metodami.
Příklad 1
Vzorek vyrobený z uhlíkové oceli (Ocel 3 v Ruské klasifikaci), potažený niklovou vrstvou o tloušťce 8 pm pomocí elektrochemické metody, se udržuje v peci za teploty 900 °C v médiu fluoridu wolframového (WF6) a vodíku (H2) v poměru 0,12 po dobu 5 minut a potom v médiu WF6, H2 a propanu (C3H8), kde je poměr WF6 a H2 rovný 0,12 a poměr C3H8 a H2 rovný 1,8, a to po dobu 60 minut. C3H8 se předem tepelně aktivuje za teploty 850 °C a tlak reakční směsi je 2 kPa.
·♦ ♦ · • ♦ · • · • • ·♦ ·· · * • · * ·· 9 9 9 • ·
• • · 9 9· * 9 9
• 9 · · • ·
···· ···· 9· · *♦ 99 9
Materiál získaný s Ocelí 3 jako základním materiálem má niklovou mezivrstvu o tloušťce 8 prn a směsný povlak s vnitřní wolframovou (W) vrstvou o tloušťce 5 pm a vnější vrstvě (směs WC a volného uhlíku [sazí]) o tloušťce 40 μηη. Mikrotvrdost tohoto povlaku je 840 kg/mm2 Povlak má hrubé inkluze sazí.
Příklad 2
Vzorek vyrobený z nerezové oceli (Kh18N10T), potažený niklovou vrstvou o tloušťce 10 pm pomocí elektrochemické metody, se udržuje v peci za teploty 800 °C v médiu fluoridu wolframového (WF6) a vodíku (H2) v poměru 0,11 po dobu 5 minut a potom v médiu WF6, H2 a propanu (C3H8), kde je poměr WF6 a H2 rovný 0,11 a poměr C3H8 a H2 rovný 1,6, a to po dobu 60 minut. C3H8 se předem tepelně aktivuje za teploty 840 °C a tlak reakční směsi je 8,8 kPa.
Materiál získaný s nerezovou ocelí (Kh18N10T) jako základním materiálem má niklovou mezivrstvu o tloušťce 10 μιτι a směsný povlak s vnitřní wolframovou (W) vrstvou o tloušťce 5 pm a vnější vrstvou (směs WC a volného uhlíku) o tloušťce 35 pm. Mikrotvrdost tohoto povlaku je 1150 kg/mm2.
Příklad 3
Vzorek vyrobený z nerezové oceli (Kh18N10T), potažený niklovou vrstvou o tloušťce 7 pm pomocí elektrochemické metody, se udržuje v peci za teploty 700 °C v médiu fluoridu wolframového (WF6) a vodíku (H2) v poměru 0,085 po dobu 1 minuty a potom v médiu WF6, H2 a propanu (C3H8), kde je poměr WF6 a H2 rovný 0,085 a poměr C3H8 a H2 rovný 1,2, a to po dobu 2 minut C3H8 se předem tepelně aktivuje za teploty 770 °C a tlak reakční směsi je 5,2 kPa.
Takto získaný konstrukční materiál s nerezovou ocelí (Kh18N10T) jako základním materiálem má niklovou mezivrstvu o tloušťce 7 um a směsný povlak
• · ♦ · • ·♦
• · • « ·* · ♦
• •
• • · » · · ·
• • • · *
Φ · · · • · · *·
• · ♦ • · · ·· ··· s vnitřní wolframovou (W) vrstvou o tloušťce 0,7 pm a vnější WC vrstvou o tloušťce 8 pm. Mikrotvrdost tohoto povlaku je 1900 kg/mm2.
Příklad 4
Vzorek vyrobený z tvrdé slitiny (slinutého karbidu) VK-10 se udržuje v reakční komoře za teploty 650 °C v médiu fluoridu wolframového (WF6) a vodíku (H2) v poměru 0,08 po dobu 1 minuty a potom v médiu WF6, H2 a propanu (C3H8), kde je poměr WF6 a H2 rovný 0,08 a poměr C3H8 a H2 rovný 0,95, a to po dobu 80 minut. C3H8 se předem tepelně aktivuje za teploty 730 °C a tlak reakční směsi je 8,8 kPa.
Takto získaný konstrukční materiál s tvrdou slitinou (slinutým karbidem) VK-10 jako základním materiálem má směsný povlak s vnitřní wolframovou (W) vrstvou o tloušťce 0,7 μΓη a vnější vrstvou (směs W2C a WC) o tloušťce 32 pm. Mikrotvrdost tohoto povlaku je 2800 kg/mm2.
Příklad 5
Vzorek vyrobený z nástrojové oceli (3Kh2V8F), potažený niklovou vrstvou o tloušťce 5 pm pomocí elektrochemické metody, se udržuje v reakční komoře za teploty 600 °C v médiu fluoridu wolframového (WF6) a vodíku (H2) v poměru 0,08 po dobu 2 minut a potom v médiu WFe, H2 a propanu (C3H8), kde je poměr WF6 a H2 rovný 0,08 a poměr C3H8 a H2 rovný 0,8, a to po dobu 30 minut. C3H8 se předem tepelně aktivuje za teploty 700 °C a tlak reakční směsi je 8,8 kPa. Chemická analýza ukázala, že obsah fluoru je 0,05 % hmotnostních.
Takto získaný konstrukční materiál s nástrojovou ocelí (3Kh2V8F) potaženou niklovou vrstvou jako základním materiálem má směsný povlak s vnitřní wolframovou (W) vrstvou o tloušťce 1,3 pm a vnější W2C vrstvou o tloušťce 9,1 pm. Mikrotvrdost tohoto povlaku je 2800 kg/mm2.
Příklad 6
Vzorek vyrobený z nástrojové oceli R18, potažený niklovou vrstvou o tloušťce 5 pm pomocí elektrochemické metody, se udržuje v reakční komoře za teploty 550 °C ve směsi fluoridu wolframového (WF6) a vodíku (H2) v poměru 0,057 po dobu 5 minut a potom v médiu WF6, H2 a propanu (C3H8), kde je poměr WF6 a H2 rovný 0,057 a poměr C3H8 a H2 rovný 0,67, a to po dobu 70 minut. C3H8 se předem tepelně aktivuje za teploty 640 °C a tlak reakční směsi je 5,2 kPa.
Takto získaný konstrukční materiál s nástrojovou ocelí R18 jako základním materiálem má niklovou mezivrstvu o tloušťce 5 pm a směsný povlak s vnitřní wolframovou (W) vrstvou o tloušťce 3 pm a vnější vrstvou (směs W2C a W3C) o tloušťce 25 pm. Mikrotvrdost tohoto povlaku je 2950 kg/mm2.
Příklad 7
Vzorek vyrobený z nástrojové oceli Kh12F1, potažený niklovou vrstvou o tloušťce 7 pm pomocí elektrochemické metody, se udržuje v reakční komoře za teploty 540 °C ve směsi fluoridu wolframového (WF6) a vodíku (H2) v poměru 0,053 po dobu 2 minut a potom v médiu WF6, H2 a propanu (C3H8), kde je poměr WF6 a H2 rovný 0,053 a poměr C3H8 a H2 rovný 0,63, a to po dobu 40 minut. C3H8 se předem tepelně aktivuje za teploty 635 °C a tlak reakční směsi je 28 kPa.
Takto získaný konstrukční materiál s nástrojovou ocelí Kh12F1 jako základním materiálem má směsný povlak s niklovou vrstvou o tloušťce 5 pm, potom s vnitřní wolframovou (W) vrstvou o tloušťce 1,0 pm a vnější W3C vrstvou o tloušťce 18 pm. Mikrotvrdost tohoto povlaku je 3120 kg/mm2.
« w
• 9 9 9 · • 9 II 9 · · · · 9 9 9
9999 9999 ··· ··
Příklad 8
Vzorek vyrobený z nástrojové oceli R6M5, potažený niklovou vrstvou o tloušťce 5 μιτ) pomocí elektrochemické metody, se udržuje v reakční komoře za teploty 520 °C ve směsi fluoridu wolframového (WFe) a vodíku (H2) v poměru 0,045 po dobu 5 minut a potom v médiu WF6, H2 a propanu (C3H8), kde je poměr WF6 a H2 rovný 0,045 a poměr C3H8 a H2 rovný 0,60, a to po dobu 180 minut. C3H8 se předem tepelně aktivuje za teploty 610 °C a tlak reakční směsi je 42 kPa.
Takto získaný konstrukční materiál s nástrojovou ocelí R6M5 jako základním materiálem má niklovou mezivrstvu o tloušťce 5 pm a směsný povlak s vnitřní wolframovou (W) vrstvou o tloušťce 3 pm a vnější vrstvou (směs W3C a W12C) o tloušťce 100 pm. Mikrotvrdost tohoto povlaku je 3400 kg/mm2.
Příklad 9
Vzorek vyrobený z nástrojové oceli 3Kh2V8F, potažený niklovou vrstvou o tloušťce 5 pm pomocí elektrochemické metody, se udržuje v reakční komoře za teploty 520 °C ve směsi fluoridu wolframového (WF6) a vodíku (H2) v poměru 0,044 po dobu 2 minut a potom v médiu WF6, H2 a propanu (C3H8), kde je poměr WF6 a H2 rovný 0,044 a poměr C3H8 a H2 rovný 0,4, a to po dobu 160 minut. C3H8 se předem tepelně aktivuje za teploty 600 °C a tlak reakční směsi je 28 kPa.
Takto získaný konstrukční materiál s nástrojovou ocelí 3Kh2V8F jako základním materiálem má niklovou mezivrstvu o tloušťce 5 pm a směsný povlak s vnitřní wolframovou (W) vrstvou o tloušťce 1 pm a vnější Wi2C vrstvou o tloušťce 78 pm. Mikrotvrdost tohoto povlaku je 3500 kg/mm2.
9* 4 ·· •
• · • · ·· · • • · • ·
• • • · • * · Φ
• • · • · • · • •
• • • · • • • •
···· ···· ··· ·· ·« ·· ·
Příklad 10
Vzorek vyrobený z nerezové oceli 2Kh13, potažený niklovou vrstvou o tloušťce 10 pm pomocí elektrochemické metody, se udržuje v reakční komoře za teploty 520 °C ve směsi fluoridu wolframového (WF6) a vodíku (H2) v poměru 0,070 po dobu 4 minut a potom v médiu WF6, H2 a propanu (C3H8), kde je poměr WF6 a H2 rovný 0,070 a poměr C3H8 a H2 rovný 0,20, a to po dobu 60 minut. C3H8 se předem tepelně aktivuje za teploty 650 °C a tlak reakční směsi je 8,8 kPa.
Takto získaný konstrukční materiál s nerezovou ocelí 2Kh13 jako základním materiálem má směsný povlak s vnitřní wolframovou (W) vrstvou o tloušťce 3,8 pm a vnější vrstvou (směs W12C a W) o tloušťce 20 pm. Mikrotvrdost tohoto povlaku je 2150kg/mm2.
Příklad 11
Vzorek vyrobený z „Monelu“ se udržuje v reakční komoře za teploty 580 °C ve směsi fluoridu wolframového (WF6) a vodíku (H2) v poměru 0,085 po dobu 3 minut a potom v médiu WF6, H2 a propanu (C3H8), kde je poměr WF6 a H2 rovný 0,085 a poměr C3H8 a H2 rovný 0,80, a to po dobu 60 minut. C3H8 se předem tepelně aktivuje za teploty 680 °C a tlak reakční směsi je 8,8 kPa.
Takto získaný konstrukční materiál s „Monelem“ jako základním materiálem má směsný povlak s vnitřní wolframovou (W) vrstvou o tloušťce 3,5 pm a vnější vrstvou (směs W2C a W) o tloušťce 35 pm. Mikrotvrdost tohoto povlaku je 1740 kg/mm2.
Příklad 12
Vzorek vyrobený ze slitiny Invar K6N38F se udržuje v reakční komoře za teploty 590 °C ve směsi fluoridu wolframového (WF6) a vodíku (H2) v poměru 0,063 po dobu 3 minut a potom v médiu WF6, H2 a propanu (C3H8), kde je poměr WF6 a H2 rovný 0,063
a poměr C3H8 a H2 rovný 0,63, a to po dobu 40 minut. C3H8 se předem tepelně aktivuje za teploty 630 °C a tlak reakční směsi je 8,8 kPa.
Takto získaný konstrukční materiál se slitinou Invar K6N38F jako základním materiálem má směsný povlak s vnitřní wolframovou (W) vrstvou o tloušťce 3 pm a vnější vrstvou (směs W3C a W) o tloušťce 19 pm. Mikrotvrdost tohoto povlaku je 1690 kg/mm2.
Příklad 13
Vzorek vyrobený z přírodních diamantů se udržuje v reakční komoře za teploty 520 °C ve směsi fluoridu wolframového (WF6) a vodíku (H2) v poměru 0,048 po dobu 1 minuty a potom v médiu WF6, H2 a propanu (C3H8), kde je poměr WF6 a H2 rovný 0,048 a poměr C3H8 a H2 rovný 0,65, a to po dobu 48 minut. C3H8 se předem tepelně aktivuje za teploty 700 °C a tlak reakční směsi je 42 kPa.
Takto získaný konstrukční materiál s přírodními diamanty jako základním materiálem má směsný povlak s vnitřní wolframovou (W) vrstvou o tloušťce 0,8 pm a vnější vrstvou (směs W2C a Wi2C) o tloušťce 12 pm. Mikrotvrdost tohoto povlaku je 3220 kg/mm2.
Příklad 14
Vzorek vyrobený ze slitiny Nichrome se udržuje v reakční komoře za teploty 560 °C ve směsi fluoridu wolframového (WFe) a vodíku (H2) v poměru 0,070 po dobu 8 minut a potom v médiu WF6, H2 a propanu (C3H8), kde je poměr WF6 a H2 rovný 0,070 a poměr C3H8 a H2 rovný 0,2, a to po dobu 40 minut. C3H8 se předem tepelně aktivuje za teploty 650 °C a tlak reakční směsi je 5,2 kPa.
Takto získaný konstrukční materiál se slitinou Nichrome jako základním materiálem má směsný povlak s vnitřní wolframovou (W) vrstvou o tloušťce 7 pm • · ·
a vnější vrstvou (směs W a C) o tloušťce 41 μιη. Mikrotvrdost tohoto povlaku je 1210 kg/mm2.
Příklady se střídajícími se vrstvami
Příklad 15
Vzorek vyrobený z tvrdé slitiny (slinutého karbidu) VK6 se udržuje v reakčni komoře za teploty 620 °C a) ve směsi fluoridu wolframového (WF6) a vodíku (H2) v poměru 0,08 po dobu 2 minut a potom b) v médiu WF6, H2 a propanu (C3H8), kde je poměr WF6 a H2 rovný 0,08 a poměr C3H8 a H2 rovný 1,5, a to po dobu 16 minut. C3H8 se předem tepelně aktivuje za teploty 750 °C a tlak reakčni směsi je 5,2 kPa. Kroky a) a b) se opakují celkem 4krát. Obsah fluoru v mnohovrstvém povlaku je 0,009 % hmotnostních.
Takto získaný konstrukční materiál se slitinou VK6 jako základním materiálem má směsný povlak se čtyřmi W vrstvami o tloušťce 3 μιη a čtyřmi WC vrstvami o tloušťce 7 μπι, které se navzájem střídají, přičemž poměr jejich tloušťky je 1:2,3 a celková tloušťka směsného povlaku činí 40 pm. Průměrná mikrotvrdost tohoto povlaku je 1320 kg/mm2.
Příklad 16
Vzorek vyrobený z tvrdé slitiny (slinutého karbidu) VK10 se udržuje v reakčni komoře za teploty 650 °C a) ve směsi fluoridu wolframového (WF6) a vodíku (H2) v poměru 0,08 po dobu 1 minuty a potom b) v médiu WF6, H2 a propanu (C3H8), kde je poměr WF6 a H2 rovný 0,08 a poměr C3H8 a H2 rovný 0,95, a to po dobu 80 minut. C3H8 se předem tepelně aktivuje za teploty 730 °C a tlak reakčni směsi je 8,8 kPa. Kroky a) a b) se opakují celkem 4krát.
Takto získaný konstrukční materiál se slitinou VK10 jako základním materiálem má směsný povlak se čtyřmi W vrstvami o tloušťce 0,7 pm a čtyřmi vrstvami směsi WC a W2C o tloušťce 32 pm, které se navzájem střídají, přičemž poměr jejich tloušťky je 1:45,7 a celková tloušťka směsného povlaku činí 130,8 pm. Průměrná mikrotvrdost tohoto povlaku je 2200 kg/mm2.
Příklad 17
Vzorek vyrobený z nástrojové oceli 3Kh2V8F, potažený niklovou vrstvou o tloušťce 5 pm pomocí elektrochemické metody, se udržuje v reakční komoře za teploty 600 °C a) ve směsi fluoridu wolframového (WF6) a vodíku (H2) v poměru 0,080 po dobu 2 minut a potom b) v médiu WF6, H2 a propanu (C3H8), kde je poměr WF6 a H2 rovný 0,080 a poměr C3H8 a H2 rovný 0,7, a to po dobu 25 minut. C3H8 se předem tepelně aktivuje za teploty 700 °C a tlak reakční směsi je 8,8 kPa. Kroky a) a b) se opakují celkem 5krát.
Takto získaný konstrukční materiál s nástrojovou ocelí 3Kh2V8F jako základním materiálem má směsný povlak s pěti W vrstvami o tloušťce 1,5 pm a pěti W2C vrstvami o tloušťce 7,5 pm, které se navzájem střídají, přičemž poměr jejich tloušťky je 1:5 a celková tloušťka směsného povlaku činí 45 pm. Průměrná mikrotvrdost tohoto povlaku je 2340 kg/mm2.
Příklad 18
Vzorek vyrobený ze slitiny Invar K6N38F se udržuje v reakční komoře za teploty 580 °C a) ve směsi fluoridu wolframového (WF6) a vodíku (H2) v poměru 0,060 po dobu 5 minut a potom b) v médiu WF6, H2 a propanu (C3H8), kde je poměr WF6 a H2 rovný 0,060 a poměr C3H8 a H2 rovný 0,70, a to po dobu 40 minut. C3H8 se předem tepelně aktivuje za teploty 650 °C a tlak reakční směsi je 8,8 kPa. Kroky a) a b) se opakují celkem 12krát.
Takto získaný konstrukční materiál se slitinou Invar K6N38F jako základním materiálem má směsný povlak s dvanácti W vrstvami o tloušťce 3,0 gm a dvanácti vrstvami směsi W2C a W3C o tloušťce 15,1 gm, které se navzájem střídají, přičemž poměr jejich tloušťky je 1:5 a celková tloušťka směsného povlaku činí 217 gm. Průměrná mikrotvrdost tohoto povlaku je 2150 kg/mm2.
Příklad 19
Vzorek vyrobený z nástrojové oceli Kh12F1, potažený niklovou vrstvou o tloušťce 7 gm pomocí elektrochemické metody, se udržuje v reakční komoře za teploty 540 °C a) ve směsi fluoridu wolframového (WF6) a vodíku (H2) v poměru 0,053 po dobu 3 minut a potom b) v médiu WF6, H2 a propanu (C3H8), kde je poměr WF6 a H2 rovný 0,053 a poměr C3H8 a H2 rovný 0,62, a to po dobu 27 minut. C3H8 se předem tepelně aktivuje za teploty 635 °C a tlak reakční směsi je 28 kPa. Kroky a) a b) se opakují celkem 5krát.
Takto získaný konstrukční materiál s nástrojovou ocelí Kh12F1 jako základním materiálem má směsný povlak s pěti W vrstvami o tloušťce 5 gm a pěti W3C vrstvami o tloušťce 12 gm, které se navzájem střídají, přičemž poměr jejich tloušťky je 1:2,4 a celková tloušťka směsného povlaku činí 85 gm. Průměrná mikrotvrdost tohoto povlaku je 2250 kg/mm2.
Příklad 20
Vzorek vyrobený z uhlíkové oceli 45, potažený niklovou vrstvou o tloušťce 6 gm pomocí elektrochemické metody, se udržuje v reakční komoře za teploty 540 °C a) ve směsi fluoridu wolframového (WF6) a vodíku (H2) v poměru 0,047 po dobu 9 minut a potom b) v médiu WF6, H2 a propanu (C3H8), kde je poměr WF6 a H2 rovný 0,047 a poměr C3H8 a H2 rovný 0,55, a to po dobu 150 minut. C3H8 se předem tepelně aktivuje za teploty 630 °C a tlak reakční směsi je 5,2 kPa. Kroky a) a b) se opakují celkem 7krát.
• ·
Takto získaný konstrukční materiál s uhlíkovou ocelí 45 jako základním materiálem s niklovou mezivrstvou o tloušťce 6 pm má směsný povlak se sedmi W vrstvami o tloušťce 4 pm a sedmi vrstvami směsi W3C a Wi2C o tloušťce 44 pm, které se navzájem střídají, přičemž poměr jejich tloušťky je 1:11a celková tloušťka směsného povlaku činí 396 pm. Průměrná mikrotvrdost tohoto povlaku je 2900 kg/mm2.
Příklad 21
Vzorek vyrobený z nástrojové oceli R6M5, potažený niklovou vrstvou o tloušťce 3 pm pomocí elektrochemické metody, se udržuje v reakční komoře za teploty 520 °C
a) ve směsi fluoridu wolframového (WF6) a vodíku (H2) v poměru 0,050 po dobu 8 minut a potom b) v médiu WF6, H2 a propanu (C3H8), kde je poměr WF6 a H2 rovný 0,043 a poměr C3H8 a H2 rovný 0,35, a to po dobu 11 minut. C3H8 se předem tepelně aktivuje za teploty 650 °C a tlak reakční směsi je 8,8 kPa. Kroky a) a b) se opakují celkem 11 krát.
Takto získaný konstrukční materiál s nástrojovou ocelí R6M5 jako základním materiálem a niklovou mezivrstvou o tloušťce 8 pm má směsný povlak s jedenácti W vrstvami o tloušťce 5 pm a jedenácti W12C vrstvami o tloušťce 5 pm, které se navzájem střídají, přičemž poměr jejich tloušťky je 1:1 a celková tloušťka směsného povlaku činí 110 pm. Průměrná mikrotvrdost tohoto povlaku je 2550 kg/mm2.
Příklad 22
Vzorek vyrobený z titanové slitiny VT1, potažený niklovou vrstvou o tloušťce 1 pm pomocí nastříkání magnetronem, se udržuje v reakční komoře za teploty 600 °C
a) ve směsi fluoridu wolframového (WF6) a vodíku (H2) v poměru 0,045 po dobu 4 minut a potom b) v médiu WF6, H2 a propanu (C3H8), kde je poměr WF6 a H2 rovný 0,045 a poměr C3H8 a H2 rovný 0,65, a to po dobu 60 minut. C3H8 se předem tepelně aktivuje • · za teploty 600 °C a tlak reakční směsi je 42 kPa. Kroky a) a b) se opakují celkem 15krát.
Takto získaný konstrukční materiál s titanovou slitinou VT1 jako základním materiálem má směsný povlak s patnácti W vrstvami o tloušťce 5,2 pm a jedenácti vrstvami směsi W2C a Wi2C o tloušťce 20 pm, které se navzájem střídají, přičemž poměr jejich tloušťky je 1:3,8 a celková tloušťka směsného povlaku činí 378 pm. Průměrná mikrotvrdost tohoto povlaku je 2220 kg/mm2.
Příklad 23
Vzorek vyrobený z keramiky tvořené nitridem křemíku se udržuje v reakční komoře za teploty 510 °C a) ve směsi fluoridu wolframového (WF6) a vodíku (H2) v poměru 0,045 po dobu 1 minuty a potom b) v médiu WF6, H2 a propanu (C3H8), kde je poměr WF6 a H2 rovný 0,045 a poměr C3H8 a H2 rovný 0,35, a to po dobu 50 minut. C3H8 se předem tepelně aktivuje za teploty 520 °C a tlak reakční směsi je 42 kPa. Kroky a) a b) se opakují celkem 12krát. Chemická analýza ukazuje, že obsah fluoru je 0,0030 % hmotnostních.
Takto získaný konstrukční materiál s keramikou tvořenou nitridem křemíku jako základním materiálem má směsný povlak s dvanácti W vrstvami o tloušťce 0,7 pm a dvanácti vrstvami směsi W a Wi2C o tloušťce 16 pm, které se navzájem střídají, přičemž poměr jejich tloušťky je 1:22,8 a celková tloušťka směsného povlaku činí 204 pm. Průměrná mikrotvrdost tohoto povlaku je 2220 kg/mm2.
Příklad 24
Vzorek vyrobený z titanové slitiny VT1, potažený niklovou vrstvou o tloušťce 2 pm pomocí nastříkání magnetronem, se udržuje v reakční komoře za teploty 600 °C
a) ve směsi fluoridu wolframového (WF6) a vodíku (H2) v poměru 0,09 po dobu 3 minut a potom b) v médiu WF6, H2 a propanu (C3H8), kde je poměr WF6 a H2 rovný 0,09
• · ·
a poměr C3H8 a H2 rovný 0,7, a to po dobu 40 minut. C3H8 se předem tepelně aktivuje za teploty 720 °C a tlak reakční směsi je 5,2 kPa. Kroky a) a b) se opakují celkem 7krát.
Takto získaný konstrukční materiál s titanovou slitinou VT1 jako základním materiálem a niklovou mezivrstvou o tloušťce 2 pm má směsný povlak se sedmi W vrstvami o tloušťce 4,2 pm a sedmi vrstvami směsi W a W2C o tloušťce 21,5 pm, které se navzájem střídají, přičemž poměr jejich tloušťky je 1:5,1 a celková tloušťka směsného povlaku činí 179,9 pm. Průměrná mikrotvrdost tohoto povlaku je 1830 kg/mm2.
Příklad 25
Vzorek vyrobený z nástrojové oceli 3Kh3M3F, potažený niklovou vrstvou o tloušťce 6 pm pomocí elektrochemické metody, se udržuje v reakční komoře za teploty 500 °C a) ve směsi fluoridu wolframového (WF6) a vodíku (H2) v poměru 0,055 po dobu 3 minut a potom b) v médiu WF6, H2 a propanu (C3H8), kde je poměr WF6 a H2 rovný 0,055 a poměr C3H8 a H2 rovný 0,65, a to po dobu 120 minut. C3H8 se předem tepelně aktivuje za teploty 560 °C a tlak reakční směsi je 8,8 kPa. Kroky a) a b) se opakují celkem 4krát.
Takto získaný konstrukční materiál s nástrojovou ocelí 3Kh3M3F jako základním materiálem má směsný povlak se čtyřmi W vrstvami o tloušťce 3,8 pm a čtyřmi vrstvami směsi W a W3C o tloušťce 44,1 pm, které se navzájem střídají, přičemž poměr jejich tloušťky je 1:11,6 a celková tloušťka směsného povlaku činí 191,6 pm. Průměrná mikrotvrdost tohoto povlaku je 1320 kg/mm2.
Průmyslová využitelnost
Tento vynález lze použít pro zesílení nástrojů vyrobených z oceli, tvrdé slitiny (slinutého karbidu) nebo diamantu, které se používají při výrobě materiálů pomocí řezání nebo stlačování. Díky absenci konkurenčních technologií nanášení povlaků použitelných pro výrobu lisovacích nástrojů komplikovaného tvaru pro tažení drátů a trubek a na protlačování profilových dílů z hliníku, mědi, oceli a dalších materiálů a slitin je zmíněný vynález nejslibnějším polem pro použití navržené technologie. Uvedené uhlík - wolframové povlaky lze nanést na nástroje a licí formy používané pro odlévání (formování) předmětů z umělé hmoty, křemičitanových hmot a dalších brusných směsí.
Vynález lze také použít pro nanesení povlaků odolných proti erozi na lopatky turbín a dále na trysky určené pro řezání proudem vody, povrchovou úpravu, vymílání hornin atd. Vynález je nadějný pro strojní inženýrství při výrobě automobilů, traktorů, strojů pro stavbu silnic a dalších mechanismů, ve kterých je nezbytné, aby složky měly vysokou odolnost proti tření. Vysoký ekonomický účinek lze očekávat u nanesení těchto povlaků na lisovací nástroje (děrovače, razidla atd.) používané ve strojním inženýrství.
Mnoho předmětů z vybavení pro čerpání ropy a plynu (terénní čerpadla, ponorná čerpadla, doplňky vánočních stromků atd.) lze podstatně vylepšit nanesením povlaků odolných proti opotřebení a korozi získaných podle tohoto vynálezu.

Claims (82)

1. Materiál pro povlaky odolné proti opotřebení, erozi a korozi, vyznačující se tím, že zahrnuje slitinu karbidu wolframu s fluorem v množství od 0,0005 do 0,5 % hmotnostních.
2.
Materiál podle nároku 1, vyznačující se tím, že zahrnuje slitinu monokarbidu wolframu WC s fluorem v množství od 0,0005 do 0,5% hmotnostních.
3. Materiál podle nároku 1, vyznačující se tím, že zahrnuje slitinu semikarbidu wolframu W2C s fluorem v množství od 0,0005 do 0,5 % hmotnostních.
4. Materiál podle nároku 1, vyznačující se tím, že zahrnuje slitinu subkarbidu wolframu W3C s fluorem v množství od 0,0005 do 0,5 % hmotnostních.
5. Materiál podle nároku 1, vyznačující se tím, že zahrnuje slitinu subkarbidu wolframu Wi2C s fluorem v množství od 0,0005 do 0,5 % hmotnostních.
6. Materiál podle nároku 1, vyznačující se tím, že dále obsahuje sloučeniny fluoru s uhlíkem s obsahem uhlíku do 15% hmotnostních a obsahem fluoru do 0,5 % hmotnostních.
7. Materiál pro povlaky odolné proti opotřebení, erozi a korozi, vyznačující se tím, že obsahuje slitinu směsi alespoň dvou karbidů wolframu s fluorem v množství od 0,0005 do 0,5 % hmotnostních a výhodně se sloučeninami fluoru s uhlíkem s obsahem uhlíku do 15% hmotnostních a obsahem fluoru do 0,5 % hmotnostních.
8. Povlak, vyznačující se tím, že obsahuje:
a) vnitřní vrstvu obsahující wolfram nanesený na podkladu,
b) vnější vrstvu nanesenou na vnitrní vrstvě a obsahující karbid wolframu podle kteréhokoliv z nároků 1 až 6.
9. Povlak podle nároku 6, vyznačující se tím, že jeho vnější vrstva dále obsahuje směs karbidů wolframu podle nároku 7.
10. Povlak podle nároků 8 nebo 9, v y z n a č u j í c í se tím, že jeho vnější vrstva dále obsahuje wolfram.
11. Povlak podle nároků 8 nebo 9, vyznačující se tím, že jeho vnější vrstva dále obsahuje uhlík.
12. Povlak podle kteréhokoliv z nároků 8 až 11, v y z n a č u j í c í se tím, že tloušťka jeho vnitřní vrstvy je 0,5 až 300 pm a tloušťka jeho vnější vrstvy je 0,5 až 300 pm, přičemž poměr tloušťky vnitřní a vnější vrstvy leží v rozmezí od 1:1 do 1:600.
13. Způsob výroby karbidů wolframu pomocí chemického nanášení z plynné fáze na zahřátém podkladu použitím směsi plynů zahrnující fluorid wolframový, vodík, plyn obsahující uhlík a výhodně inertní plyn, vyznačující se tím, že plyn obsahující uhlík se předem tepelně aktivuje na teplotu 500 až 850 °C.
14. Způsob podle nároku 13, vyznačující se tím, že plynem obsahujícím uhlík je propan.
15. Způsob podle nároku 13 nebo 14, vyznačující se tím, že se provádí za tlaku 2 až 150 kPa, za teploty podkladu 400 až 900 °C, za poměru
Λ toto • to • to ♦·. • to · · • · • ♦ « * « * • · • ♦ • to · • · ♦ • · • « «·toto ·*·♦ • to · * · to *
mezi plynem obsahujícím uhlík a vodíkem 0,2 až 1,7 a za poměru mezi fluoridem wolframovým a vodíkem 0,02 až 0,12.
16. Způsob podle nároku 15, vyznačující se tím, že se provádí za poměru mezi plynem obsahujícím uhlík a vodíkem 1,0 až 1,5 a za poměru mezi fluoridem wolframovým a vodíkem 0,08 až 0,10, a že se plyn obsahující uhlík předem zahřeje na teplotu 750 až 850 °C, což v tomto případě vede k získání monokarbidu wolframu WC.
17. Způsob podle nároku 15, vyznačující se tím, že se provádí za poměru mezi plynem obsahujícím uhlík a vodíkem 0,75 až 0,90 a za poměru mezi fluoridem wolframovým a vodíkem 0,06 až 0,08, a že se plyn obsahující uhlík předem zahřeje na teplotu 600 až 750 °C, což v tomto případě vede k získání semikarbidu wolframu W2C.
18. Způsob podle nároku 15, vyznačující se tím, že se provádí za poměru mezi plynem obsahujícím uhlík a vodíkem 0,60 až 0,65 a za poměru mezi fluoridem wolframovým a vodíkem 0,05 až 0,55, a že se plyn obsahující uhlík předem zahřeje na teplotu 560 až 720 °C, což v tomto případě vede k získání subkarbidu wolframu W3C.
19. Způsob podle nároku 15, vyznačující se tím, že se provádí za poměru mezi plynem obsahujícím uhlík a vodíkem 0,35 až 0,45 a za poměru mezi fluoridem wolframovým a vodíkem 0,040 až 0,045, a že se plyn obsahující uhlík předem zahřeje na teplotu 500 až 700 °C, což v tomto případě vede k získání subkarbidu wolframu Wi2C.
20. Způsob podle nároku 15, vyznačující se tím, že se provádí za poměru mezi plynem obsahujícím uhlík a vodíkem 0,90 až 1,00 a za poměru mezi fluoridem wolframovým a vodíkem 0,07 až 0,09, a že se plyn obsahující uhlík předem zahřeje na teplotu 670 až 790 °C, což v tomto případě vede k získání směsi karbidů wolframu WC a W2C.
21. Způsob podle nároku 15, vyznačující se tím, že se provádí za poměru mezi plynem obsahujícím uhlík a vodíkem 0,70 až 0,75 a za poměru mezi fluoridem wolframovým a vodíkem 0,055 až 0,060, a že se plyn obsahující uhlík předem zahřeje na teplotu 580 až 730 °C, což v tomto případě vede k získání směsi karbidů wolframu W2C a W3C.
22. Způsob podle nároku 15, vyznačující se tím, že se provádí za poměru mezi plynem obsahujícím uhlík a vodíkem 0,60 až 0,65 a za poměru mezi fluoridem wolframovým a vodíkem 0,045 až 0,060, a že se plyn obsahující uhlík předem zahřeje na teplotu 570 až 700 °C, což v tomto případě vede k získání směsi karbidů wolframu W2C a W12C.
23. Způsob podle nároku 15, vyznačující se tím, že se provádí za poměru mezi plynem obsahujícím uhlík a vodíkem 0,45 až 0,60 a za poměru mezi fluoridem wolframovým a vodíkem 0,045 až 0,050, a že se plyn obsahující uhlík předem zahřeje na teplotu 550 až 680 °C, což v tomto případě vede k získání směsi karbidů wolframu W3C a W12C.
24. Způsob podle nároku 15, vyznačující se tím, že se provádí za poměru mezi plynem obsahujícím uhlík a vodíkem 0,65 až 0,70 a za poměru mezi fluoridem wolframovým a vodíkem 0,045 až 0,060, a že se plyn obsahující uhlík předem zahřeje na teplotu 570 až 710 °C, což v tomto případě vede k získání směsi karbidů wolframu W2C, W3C a W12C.
25. Způsob podle nároku 15, vyznačující se tím, že se provádí za poměru mezi plynem obsahujícím uhlík a vodíkem 0,70 až 0,90 a za poměru mezi fluoridem wolframovým a vodíkem 0,08 až 0,09, a že se plyn obsahující
• · ·· ♦ ♦· • · · * ·· * · • • · « * • · • · * « • * • • • · • • • · • Φ * • • ♦ • • • Φ · * * • 9 9
uhlík předem zahřeje na teplotu 600 až 720 °C, což v tomto případě vede k získání směsi karbidu wolframu WC a wolframu.
i
26. Způsob podle nároku 15, vyznačující se tím, že se provádí za poměru mezi plynem obsahujícím uhlík a vodíkem 0,70 až 0,90 a za poměru mezi fluoridem wolframovým a vodíkem 0,08 až 0,09, a že se plyn obsahující uhlík předem zahřeje na teplotu 600 až 720 °C, což v tomto případě vede k získání směsi karbidu wolframu W2C a wolframu.
27. Způsob podle nároku 15, vyznačující se tím, že se provádí za poměru mezi plynem obsahujícím uhlík a vodíkem 0,60 až 0,65 a za poměru mezi fluoridem wolframovým a vodíkem 0,055 až 0,070, a že se plyn obsahující uhlík předem zahřeje na teplotu 560 až 700 °C, což v tomto případě vede k získání směsi karbidu wolframu W3C a wolframu.
28. Způsob podle nároku 15, vyznačující se tím, že se provádí za poměru mezi plynem obsahujícím uhlík a vodíkem 0,20 až 0,35 a za poměru mezi fluoridem wolframovým a vodíkem 0,045 až 0,070, a že se plyn obsahující uhlík předem zahřeje na teplotu 500 až 680 °C, což v tomto případě vede k získání směsi karbidu wolframu W12C a wolframu.
29. Způsob podle nároku 15, vyznačující se tím, že se provádí za poměru mezi plynem obsahujícím uhlík a vodíkem 0,35 až 0,60 a za poměru mezi fluoridem wolframovým a vodíkem 0,05 až 0,07, a že se plyn obsahující uhlík předem zahřeje na teplotu 500 až 680 °C, což v tomto případě vede k získání směsi karbidů wolframu W3C, W12C a wolframu.
30. Způsob podle nároku 15, vyznačující se tím, že se provádí za poměru mezi plynem obsahujícím uhlík a vodíkem 1,50 až 1,70 a za poměru mezi fluoridem wolframovým a vodíkem 0,10 až 0,12, a že se plyn obsahující φ · φ · • φ φφφφ ··♦· φφ φ
uhlík předem zahřeje na teplotu 750 až 850 °C, což v tomto případě vede k získání směsi karbidu wolframu WC a uhlíku.
31. Způsob nanášení povlaků obsahujících vnitřní wolframovou vrstvu a vnější vrstvu obsahující karbid wolframu na podklady, výhodně na konstrukční materiál a na předměty z něj vyrobené, vyznačující se tím, že se:
a) podklad umístí do reaktoru pro chemické nanášení z plynné fáze,
b) reaktor se odsaje,
c) zahřeje se podklad,
d) do reaktoru se zavede fluorid wolframový a vodík,
e) podklad se nechá v plynném médiu po časový interval nutný k vytvoření wolframové vrstvy na podkladu,
f) k fluoridu wolframovému a vodíku se do reaktoru dále zavede předem tepelně aktivovaný plyn obsahující uhlík,
g) podklad se nechá v plynném médiu vytvořeném v kroku f) po časový interval nutný k vytvoření vnější vrstvy obsahující karbidy wolframu a jejich vzájemné směsi, směsi s wolframem nebo s volným uhlíkem.
32. Způsob podle nároku 31, vyznačující se tím, že se provádí za tlaku v reaktoru 2 až 150 kPa, za teploty podkladu 400 až 900 °C, za poměru mezi plynem obsahujícím uhlík a vodíkem 0,2 až 1,7 a za poměru mezi fluoridem wolframovým a vodíkem 0,02 až 0,12.
33. Způsob podle nároku 31, vyznačující se tím, že před nanesením povlaku na materiály nebo na předměty vyrobené z materiálů vybraných ze skupiny obsahující železo, uhlíkové oceli, nerezové oceli, litiny, titanové slitiny a tvrdé slitiny obsahující titan, se na tyto materiály nanese povlak obsahující materiály, které jsou chemicky odolné proti fluorovodíku, jmenovitě nikl, kobalt, měď, stříbro, zlato, platina, iridium, tantal, molybden a jejich slitiny, sloučeniny a směsi, pomocí elektrochemického nebo chemického nanesení ·· ·· ♦ z vodných roztoků, elektrolýzou tavenin nebo pomocí fyzikálního a chemického nanášení z plynné fáze.
34. Způsob podle nároku 32, vyznačující se tím, že se provádí za poměru mezi plynem obsahujícím uhlík a vodíkem 1,00 až 1,50 a za poměru mezi fluoridem wolframovým a vodíkem 0,08 až 0,10, a že se plyn obsahující uhlík předem zahřeje na teplotu 750 až 850 °C, což v tomto případě vede k získání vnější vrstvy obsahující monokarbid wolframu WC.
35. Způsob podle nároku 32, vyznačující se tím, že se provádí za poměru mezi plynem obsahujícím uhlík a vodíkem 0,75 až 0,90 a za poměru mezi fluoridem wolframovým a vodíkem 0,06 až 0,08, a že se plyn obsahující uhlík předem zahřeje na teplotu 600 až 750 °C, což v tomto případě vede k získání vnější vrstvy obsahující semikarbid wolframu W2C.
36. Způsob podle nároku 32, vyznačující se tím, že se provádí za poměru mezi plynem obsahujícím uhlík a vodíkem 0,60 až 0,65 a za poměru mezi fluoridem wolframovým a vodíkem 0,050 až 0,055, a že se plyn obsahující uhlík předem zahřeje na teplotu 560 až 720 °C, což v tomto případě vede k získání vnější vrstvy obsahující subkarbid wolframu W3C.
37. Způsob podle nároku 32, vyznačující se tím, že se provádí za poměru mezi plynem obsahujícím uhlík a vodíkem 0,35 až 0,40 a za poměru mezi fluoridem wolframovým a vodíkem 0,040 až 0,045, a že se plyn obsahující uhlík předem zahřeje na teplotu 500 až 700 °C, což v tomto případě vede k získání vnější vrstvy obsahující subkarbid wolframu W12C.
38. Způsob podle nároku 32, vyznačující se tím, že se provádí za poměru mezi plynem obsahujícím uhlík a vodíkem 0,90 až 1,00 a za poměru mezi fluoridem wolframovým a vodíkem 0,07 až 0,09, a že se plyn obsahující « · • · *: :
uhlík předem zahřeje na teplotu 670 až 790 °C, což v tomto případě vede k získání vnější vrstvy obsahující směs karbidů wolframu WC a W2C.
39. Způsob podle nároku 32, vyznačující se tím, že se provádí za poměru mezi plynem obsahujícím uhlík a vodíkem 0,70 až 0,75 a za poměru mezi fluoridem wolframovým a vodíkem 0,055 až 0,060, a že se plyn obsahující uhlík předem zahřeje na teplotu 580 až 730 °C, což v tomto případě vede k získání vnější vrstvy obsahující směs karbidů wolframu W2C a W3C.
40. Způsob podle nároku 32, vyznačující se tím, že se provádí za poměru mezi plynem obsahujícím uhlík a vodíkem 0,65 až 0,70 a za poměru mezi fluoridem wolframovým a vodíkem 0,045 až 0,060, a že se plyn obsahující uhlík předem zahřeje na teplotu 570 až 710 °C, což v tomto případě vede k získání vnější vrstvy obsahující směs karbidů wolframu W2C, W3C a Wi2C.
41. Způsob podle nároku 32, vyznačující se tím, že se provádí za poměru mezi plynem obsahujícím uhlík a vodíkem 0,60 až 0,65 a za poměru mezi fluoridem wolframovým a vodíkem 0,045 až 0,060, a že se plyn obsahující uhlík předem zahřeje na teplotu 570 až 700 °C, což v tomto případě vede k získání vnější vrstvy obsahující směs karbidů wolframu W2C a W12C.
42. Způsob podle nároku 32, vyznačující se tím, že se provádí za poměru mezi plynem obsahujícím uhlík a vodíkem 0,40 až 0,60 a za poměru mezi fluoridem wolframovým a vodíkem 0,045 až 0,050, a že se plyn obsahující uhlík předem zahřeje na teplotu 550 až 680 °C, což v tomto případě vede k získání vnější vrstvy obsahující směs karbidů wolframu W3C a W12C.
43. Způsob podle nároku 32, vyznačující se tím, že se provádí za poměru mezi plynem obsahujícím uhlík a vodíkem 0,70 až 0,90 a za poměru mezi fluoridem wolframovým a vodíkem 0,08 až 0,09, a že se plyn obsahující uhlík předem zahřeje na teplotu 600 až 720 °C, což v tomto případě vede k získání vnější vrstvy obsahující směs karbidu wolframu W2C a wolframu.
44. Způsob podle nároku 32, vyznačující se tím, že se provádí za poměru mezi plynem obsahujícím uhlík a vodíkem 0,60 až 0,65 a za poměru mezi fluoridem wolframovým a vodíkem 0,055 až 0,070, a že se plyn obsahující uhlík předem zahřeje na teplotu 560 až 700 °C, což v tomto případě vede k získání vnější vrstvy obsahující směs karbidu wolframu W3C a wolframu.
45. Způsob podle nároku 32, vyznačující se tím, že se provádí za poměru mezi plynem obsahujícím uhlík a vodíkem 0,35 až 0,60 a za poměru mezi fluoridem wolframovým a vodíkem 0,050 až 0,070, a že se plyn obsahující uhlík předem zahřeje na teplotu 500 až 690 °C, což v tomto případě vede k získání vnější vrstvy obsahující směs karbidů wolframu W3C a W12C a wolframu.
46. Způsob podle nároku 32, vyznačující se tím, že se provádí za poměru mezi plynem obsahujícím uhlík a vodíkem 0,20 až 0,35 a za poměru mezi fluoridem wolframovým a vodíkem 0,045 až 0,070, a že se plyn obsahující uhlík předem zahřeje na teplotu 500 až 680 °C, což v tomto případě vede k získání vnější vrstvy obsahující směs karbidu wolframu Wi2C a wolframu.
47. Způsob podle nároku 32, vyznačující se tím, že se provádí za poměru mezi plynem obsahujícím uhlík a vodíkem 0,70 až 0,90 a za poměru mezi fluoridem wolframovým a vodíkem 0,08 až 0,09, a že se plyn obsahující uhlík předem zahřeje na teplotu 600 až 720 °C, což v tomto případě vede k získání vnější vrstvy obsahující směs karbidu wolframu WC a wolframu.
48. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 31 až 47, vy značuj í cí se tím, ž e se povlaky nanesou na součástky vystavené tření.
44 • 4 • · 4 · ·· » · * * ® 44 • · · • 4 4 • • · 4 4 4 · • • · • ···· • ···· • 44 ·♦ 4· ·
49. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 31 až 47, v y z n a č u j í c í se tím, ž e se povlaky nanesou na tvarovací nástroje používané při výrobě materiálů pomocí lisování.
50. Způsob podle kteréhokoliv z nároků 31 až 47, v y z n a č u j í c í se tím, že se povlaky nanesou na součástky a jednotky strojů a mechanismů pracujících se stlačenými plyny a kapalinami nebo na součástky a jednotky jiných pneumatických nebo hydraulických systémů.
51. Materiál, vyznačující se tím, že obsahuje:
a) podklad vyrobený z konstrukčního materiálu,
b) povlak nanesený na tomto podkladu, který má vnitřní wolframovou vrstvu a vnější vrstvu obsahující slitinu karbidu wolframu s fluorem v množství od 0,0005 do 0,5 % hmotnostních a výhodně slitinu se sloučeninami fluoru s uhlíkem s obsahem uhlíku do 15 % hmotnostních a obsahem fluoru do 0,5 % hmotnostních.
52. Materiál podle nároku 51, vyznačující wolframu je monokarbid wolframu WC. s e tím, ž e karbidem 53. Materiál podle nároku 51, vyznačující wolframu je semikarbid wolframu W2C. s e tím, že karbidem 54. Materiál podle nároku 51, vyznačující wolframu je subkarbid wolframu W3C. se tím, ž e karbidem 55. Materiál podle nároku 51, vyznačující s e tím, ž e karbidem
wolframu je subkarbid wolframu W12C.
56. Materiál, vyznačující se tím, že obsahuje:
a) podklad vyrobený z konstrukčního materiálu,
• · • ·· • · • ·· · · • · · • * * • · • · » · · • • · • • • • • ·· · • ♦ • • · · • · • · • • 9 ·
b) povlak nanesený na tomto podkladu, který má vnitřní wolframovou vrstvu a vnější vrstvu obsahující slitinu směsi alespoň dvou karbidů wolframu s fluorem v množství od 0,0005 do 0,5 % hmotnostních a výhodně slitinu se sloučeninami fluoru s uhlíkem s obsahem uhlíku do 15% hmotnostních a obsahem fluoru do 0,5 % hmotnostních.
57.
Materiál podle nároku 56, vyznačující se tím, ž e vnější vrstva povlaku obsahuje směs karbidů wolframu WC a W2C.
58.
Materiál podle nároku 56, vyznačující se tím, že vnější vrstva povlaku obsahuje směs karbidů wolframu W3C a W2C.
59.
Materiál podle nároku 56, vyznačující se tím, ž e vnější vrstva povlaku obsahuje směs karbidů wolframu W3C a Wi2C.
60.
Materiál podle nároku 56, vyznačující se tím, že vnější vrstva povlaku obsahuje směs karbidů wolframu W2C a Wi2C.
61.
Materiál podle nároku 56, vyznačující se tím, že vnější vrstva povlaku obsahuje směs karbidů wolframu W2C, W3C a Wi2C.
62. Materiál podle kteréhokoliv z nároků 52 až 61, vyznačující se tím, ž e vnější vrstva povlaku dále obsahuje wolfram.
63. Materiál podle kteréhokoliv z nároků 52 až 61, vyznačující se tím, ž e vnější vrstva povlaku dále obsahuje uhlík.
64. Materiál podle kteréhokoliv z nároků 52 až 63, v y z n a č u j í c í se tím, ž e tloušťka vnitřní vrstvy povlaku je 0,5 až 300 pm a poměr tloušťky vnitřní a vnější vrstvy leží v rozmezí od 1:1 do 1:600.
·· • 9 • · • » ··. ·· · 1 • · · ® · · • · • ♦ » · ♦ • ·· • • • • ·· * • · • ·*· · • · · »·· ·· • · • ♦ · ♦
65. Materiál podle kteréhokoliv z nároků 52 až 64, v y z n a č u j í c í se tím, ž e vrstva podkladu přiléhající k povlaku obsahuje slitiny s obsahem niklu překračujícím 25 % hmotnostních, například Invar, Nichrome, Monel.
66. Materiál, vyznačující se tím, že se získá způsobem podle kteréhokoliv z nároků 31 až 47.
67. Mnohovrstvý povlak, vyznačující se tím, že je tvořen střídajícími se vrstvami wolframu a vrstvami obsahujícími karbid wolframu podle kteréhokoliv z nároků 1 až 6.
68. Mnohovrstvý povlak, vyznačující se tím, že je tvořen střídajícími se vrstvami wolframu a vrstvami obsahujícími karbid wolframu podle nároku 7.
I
69. Mnohovrstvý povlak podle nároků 67 a 68, vyznačující se tím, že tloušťka jeho jednotlivých vrstev leží v rozmezí od 2 do 10 pm a poměr tloušťky střídajících se vrstev leží v rozmezí od 1:1 do 1:5.
70. Způsob nanášení mnohovrstvých povlaků na podklady, výhodně na konstrukční materiály a předměty z nich vyrobené, kde povlaky obsahují střídající se vrstvy wolframu a vrstvy obsahující karbid wolframu nebo vzájemné směsi karbidů wolframu, směsi swolframem nebo volným uhlíkem, vyznačující se tím, ž e se:
a) podklad umístí do reaktoru pro chemické nanášení z plynné fáze,
b) reaktor se odsaje,
c) zahřeje se podklad,
d) do reaktoru se zavede fluorid wolframový a vodík,
e) podklad se nechá v plynném médiu po časový interval nutný k vytvoření wolframové vrstvy na podkladu,
f) k fluoridu wolframovému a vodíku se do reaktoru dále zavede předem tepelně aktivovaný plyn obsahující uhlík, ·· • · · • · · · • · · • * ♦
71.
71.
72.
72.
73.
73.
74.
74.
75.
75.
g) podklad se nechá v plynném médiu vytvořeném v kroku f) po časový interval nutný k vytvoření vnější vrstvy obsahující karbid wolframu nebo jejich vzájemné směsi, směsi s wolframem a s volným uhlíkem, přičemž kroky d) až g) se několikrát opakují, aby došlo k vytvoření střídajících se vrstev wolframu a vrstev obsahujících karbidy wolframu.
Způsob podle nároku 70, vyznačující se tím, že se provádí za tlaku v reaktoru 2 až 150 kPa, za teploty podkladu 400 až 900 °C, za poměru mezi plynem obsahujícím uhlík a vodíkem 0,2 až 1,7 a za poměru mezi fluoridem wolframovým a vodíkem 0,02 až 0,12.
Způsob podle nároku 70, vyznačující se tím, že před nanesením povlaku na materiály nebo na předměty vyrobené z materiálů vybraných ze skupiny obsahující železo, uhlíkové oceli, nerezové oceli, litiny, titanové slitiny a tvrdé slitiny obsahující titan, se na tyto materiály nanese povlak obsahující materiály, které jsou chemicky odolné proti fluorovodíku, jmenovitě nikl, kobalt, měď, stříbro, zlato, platina, iridium, tantal, molybden a jejich slitiny, sloučeniny a směsi, pomocí elektrochemického nebo chemického nanesení z vodných roztoků, elektrolýzou tavenin nebo pomocí fyzikálního a chemického nanášení z plynné fáze.
Způsob podle kteréhokoliv z nároků 70 až 72, v y z n a č u j í c í se tím, ž e se povlak nanese na součástky vystavené tření.
Způsob podle kteréhokoliv z nároků 70 až 72, v y z n a č u j í c í se tím, že se povlak nanese na tvarovaci nástroje používané při výrobě materiálů pomocí lisování.
Způsob podle kteréhokoliv znároků 70 až 72, vyznačující se tím, že se povlak nanese na jednotky strojů a na mechanismy pracující se
99 99 • 9 · * 99 • · 9 9 9 • · • · • 9 * « · • * • 9 * • · ! 9 • • • · • »··· • · » ··· ·· • ♦ 9« • ·»♦
stlačenými plyny a kapalinami nebo na jiné pneumatické nebo hydraulické systémy.
76. Konstrukční materiál, vyznačující se tím, že obsahuje podklad a mnohovrstevný povlak složený ze střídajících se vrstev wolframu a vrstev obsahujících slitinu karbidu wolframu s fluorem v množství od 0,0005 do 0,5 % hmotnostních a výhodně slitinu se sloučeninami fluoru s uhlíkem s obsahem uhlíku do 15 % hmotnostních a obsahem fluoru do 0,5 % hmotnostních.
77. Materiál podle nároku 76, vyznačující wolframu je monokarbid wolframu WC. s e tím, že karbidem 78. Materiál podle nároku 76, vyznačující wolframu je semikarbid wolframu W2C. s e tím, že karbidem 79. Materiál podle nároku 76, vyznačující wolframu je subkarbid wolframu W3C. s e tím, že karbidem 80. Materiál podle nároku 76, vyznačující s e tím, že karbidem
wolframu je subkarbid wolframu Wi2C.
81. Konstrukční materiál, vyznačující se tím, že obsahuje podklad a mnohovrstevný povlak složený ze střídajících se vrstev wolframu a vrstev obsahujících slitinu směsi alespoň dvou karbidů wolframu s fluorem v množství od 0,0005 do 0,5 % hmotnostních a výhodně slitinu se sloučeninami fluoru s uhlíkem s obsahem uhlíku do 15 % hmotnostních a obsahem fluoru do 0,5 % hmotnostních.
82. Materiál podle nároku 81, vyznačující se tím, že karbidové vrstvy obsahují směs karbidů wolframu WC a W2C.
• Φ ·· M *· a A A · ΦΦ Φ Φ Φ Φ Φ • · * · Λ Λ Φ Φ • Φ • • • • · • · * • Φ Φ Φ 9 Φ • Φ Φ Φ • ···· • • ΦΦΦ • •Φ Φ· ΦΦ ΦΦΦ
83.
Materiál podle nároku 81, vyznačující obsahují směs karbidů wolframu W2C a W3C.
tím, že karbidové vrstvy
84.
Materiál podle nároku 81, vyznačující obsahují směs karbidů wolframu W3C a W12C.
tím, karbidové vrstvy
85.
Materiál podle nároku 81 .vyznačující se obsahují směs karbidů wolframu W2C a Wi2C.
tím, že karbidové vrstvy
86.
Materiál podle nároku 81, vyznačující se obsahují směs karbidů wolframu W2C, W3C a W12C.
tím, že karbidové vrstvy
87. Materiál podle kteréhokoli z nároků 76 až 86, vyznačuj í c í se tím, ž e karbidové vrstvy dále obsahují wolfram.
88. Materiál podle kteréhokoli z nároků 76 až 86, vyzn ačuj icí se tím, ž e karbidové vrstvy dále obsahují uhlík.
89. Materiály podle kteréhokoli z nároků 76 až 88, vyzn ačuj í c í se tím, že tloušťka vrstev leží v rozmezí od 2 do 10 pm a poměr tloušťky střídajících se vrstev leží v rozmezí od 1:1 do 1:5.
90.
Konstrukční materiál, vyznačující se tím, že se získá způsobem podle kteréhokoliv z nároků 70 až 72.
CZ20012921A 1999-02-11 1999-02-11 Povlaky karbidu wolframu a zpusob jejich výroby CZ300250B6 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/RU1999/000037 WO2000047796A1 (fr) 1999-02-11 1999-02-11 Revetements de carbure de tungstene et procede de production

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ20012921A3 true CZ20012921A3 (cs) 2002-05-15
CZ300250B6 CZ300250B6 (cs) 2009-04-01

Family

ID=20130326

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20012921A CZ300250B6 (cs) 1999-02-11 1999-02-11 Povlaky karbidu wolframu a zpusob jejich výroby

Country Status (24)

Country Link
US (1) US6800383B1 (cs)
EP (1) EP1158070B1 (cs)
JP (1) JP4456279B2 (cs)
KR (1) KR100603554B1 (cs)
CN (1) CN1150347C (cs)
AT (1) ATE408035T1 (cs)
AU (1) AU747585B2 (cs)
BR (1) BR9917267B1 (cs)
CA (1) CA2366500C (cs)
CZ (1) CZ300250B6 (cs)
DE (1) DE69939554D1 (cs)
EA (1) EA003063B1 (cs)
EE (1) EE200100421A (cs)
ES (1) ES2315012T3 (cs)
HK (1) HK1041908B (cs)
IS (1) IS6046A (cs)
MX (1) MXPA01008146A (cs)
NO (1) NO331513B1 (cs)
PL (1) PL190391B1 (cs)
SI (1) SI1158070T1 (cs)
SK (1) SK286721B6 (cs)
TR (1) TR200102340T2 (cs)
UA (1) UA66913C2 (cs)
WO (1) WO2000047796A1 (cs)

Families Citing this family (78)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6475276B1 (en) 1999-10-15 2002-11-05 Asm Microchemistry Oy Production of elemental thin films using a boron-containing reducing agent
US7419903B2 (en) 2000-03-07 2008-09-02 Asm International N.V. Thin films
ATE501993T1 (de) 2000-03-15 2011-04-15 Hardide Ltd Klebende verbundbeschichtung für diamant und diamant enthaltende werkstoffe und verfahren zur herstellung dieser beschichtung
WO2002044437A2 (en) * 2000-11-02 2002-06-06 Composite Tool Company, Inc. High strength alloys and methods for making same
DE10063717C1 (de) 2000-12-20 2002-02-21 Infineon Technologies Ag Verfahren zur Abscheidung dünner Schichten durch Chemical Vapor Deposition
US7563715B2 (en) 2005-12-05 2009-07-21 Asm International N.V. Method of producing thin films
US9139906B2 (en) 2001-03-06 2015-09-22 Asm America, Inc. Doping with ALD technology
WO2003025243A2 (en) 2001-09-14 2003-03-27 Asm International N.V. Metal nitride deposition by ald using gettering reactant
GB0207375D0 (en) * 2002-03-28 2002-05-08 Hardide Ltd Cutting tool with hard coating
JP2007516599A (ja) 2003-08-04 2007-06-21 エーエスエム アメリカ インコーポレイテッド ゲルマニウム上の堆積前の表面調製
US7405143B2 (en) 2004-03-25 2008-07-29 Asm International N.V. Method for fabricating a seed layer
GB0422608D0 (en) 2004-10-12 2004-11-10 Hardide Ltd Alloyed tungsten produced by chemical vapour deposition
KR20070108918A (ko) 2005-02-22 2007-11-13 에이에스엠 아메리카, 인코포레이티드 원자층 증착을 위한 표면의 플라즈마 전처리
RU2280098C1 (ru) * 2005-05-16 2006-07-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный институт стали и сплавов" (технологический университет) Способ формирования покрытий из карбида вольфрама
KR100664042B1 (ko) 2005-10-11 2007-01-03 엘지전자 주식회사 조리 기구
US8993055B2 (en) 2005-10-27 2015-03-31 Asm International N.V. Enhanced thin film deposition
EP1785506A1 (en) 2005-11-09 2007-05-16 Centre de compétence de l'Ind. Techn. (CRIF) - Kenniscentrum van de Tech. Ind. (WICM) Protective coating for casting moulds
US20100211180A1 (en) * 2006-03-21 2010-08-19 Jet Engineering, Inc. Tetrahedral Amorphous Carbon Coated Medical Devices
DE102006023396B4 (de) * 2006-05-17 2009-04-16 Man B&W Diesel A/S Verschleißschutzbeschichtung sowie Verwendung und Verfahren zur Herstellung einer solchen
US8202335B2 (en) 2006-10-10 2012-06-19 Us Synthetic Corporation Superabrasive elements, methods of manufacturing, and drill bits including same
US8268409B2 (en) * 2006-10-25 2012-09-18 Asm America, Inc. Plasma-enhanced deposition of metal carbide films
US7611751B2 (en) 2006-11-01 2009-11-03 Asm America, Inc. Vapor deposition of metal carbide films
US7598170B2 (en) * 2007-01-26 2009-10-06 Asm America, Inc. Plasma-enhanced ALD of tantalum nitride films
US7595270B2 (en) * 2007-01-26 2009-09-29 Asm America, Inc. Passivated stoichiometric metal nitride films
US7713874B2 (en) 2007-05-02 2010-05-11 Asm America, Inc. Periodic plasma annealing in an ALD-type process
US8196682B2 (en) * 2007-07-13 2012-06-12 Baker Hughes Incorporated Earth boring bit with wear resistant bearing and seal
US8080324B2 (en) * 2007-12-03 2011-12-20 Kobe Steel, Ltd. Hard coating excellent in sliding property and method for forming same
WO2009129332A2 (en) 2008-04-16 2009-10-22 Asm America, Inc. Atomic layer deposition of metal carbide films using aluminum hydrocarbon compounds
US7666474B2 (en) 2008-05-07 2010-02-23 Asm America, Inc. Plasma-enhanced pulsed deposition of metal carbide films
JP5353310B2 (ja) * 2009-03-05 2013-11-27 株式会社不二越 バナジウム含有被膜およびバナジウム含有被膜を被覆した金型または切削工具
US8383200B2 (en) * 2009-05-27 2013-02-26 GM Global Technology Operations LLC High hardness nanocomposite coatings on cemented carbide
US8592711B2 (en) * 2009-10-01 2013-11-26 George H. Lambert Apparatus and method of electronically impregnating a wear-resistant cutting edge
KR101712040B1 (ko) 2009-10-20 2017-03-03 에이에스엠 인터내셔널 엔.브이. 유전체 막들의 부동태화를 위한 공정들
CN102234755B (zh) * 2010-04-23 2013-03-27 南京梅山冶金发展有限公司 一种覆有非晶态碳化钨涂层的新型冷轧活套辊
JP2011051890A (ja) * 2010-10-18 2011-03-17 Hardide Ltd ダイアモンド用およびダイアモンド含有材料用の接着性複合被膜および前記被膜の製造方法
GB201020098D0 (en) 2010-11-26 2011-01-12 Head Phillip Rotating impacting tool
WO2013040381A2 (en) 2011-09-16 2013-03-21 Baker Hughes Incorporated Methods of attaching a polycrystalline diamond compact to a substrate and cutting elements formed using such methods
US9314985B2 (en) 2011-09-27 2016-04-19 Kennametal Inc. Coated pelletizing extrusion dies and method for making the same
CN102560411A (zh) * 2012-01-10 2012-07-11 北京工业大学 一种钛合金表面抗烧蚀涂层的制备方法
US9309895B2 (en) 2012-06-18 2016-04-12 Kennametal Inc. Closed impeller with a coated vane
US20130337221A1 (en) 2012-06-18 2013-12-19 Kennametal Inc. Coated member for movement relative to a surface and method for making the coated member
BR102012024729B1 (pt) 2012-09-27 2020-05-19 Mahle Metal Leve S/A anel de controle de óleo de três peças para motores de combustão interna, elemento expansor e elemento anelar
US20140113453A1 (en) * 2012-10-24 2014-04-24 Lam Research Corporation Tungsten carbide coated metal component of a plasma reactor chamber and method of coating
BR102012028060A2 (pt) * 2012-10-31 2014-06-24 Mahle Metal Leve Sa Válvula para motores de combustão interna
US9412602B2 (en) 2013-03-13 2016-08-09 Asm Ip Holding B.V. Deposition of smooth metal nitride films
US8846550B1 (en) 2013-03-14 2014-09-30 Asm Ip Holding B.V. Silane or borane treatment of metal thin films
US8841182B1 (en) 2013-03-14 2014-09-23 Asm Ip Holding B.V. Silane and borane treatments for titanium carbide films
GB2509790B (en) * 2013-03-27 2015-02-25 Hardide Plc Superabrasive material with protective adhesive coating and method for producing said coating
CN103451527A (zh) * 2013-09-25 2013-12-18 常熟市金马模具有限公司 一种耐高温模具
US9840765B2 (en) 2013-10-16 2017-12-12 General Electric Company Systems and method of coating an interior surface of an object
US9111734B2 (en) 2013-10-31 2015-08-18 General Electric Company Systems and method of coating an interior surface of an object
US9394609B2 (en) 2014-02-13 2016-07-19 Asm Ip Holding B.V. Atomic layer deposition of aluminum fluoride thin films
US10643925B2 (en) 2014-04-17 2020-05-05 Asm Ip Holding B.V. Fluorine-containing conductive films
US10002936B2 (en) 2014-10-23 2018-06-19 Asm Ip Holding B.V. Titanium aluminum and tantalum aluminum thin films
US9875890B2 (en) * 2015-03-24 2018-01-23 Lam Research Corporation Deposition of metal dielectric film for hardmasks
US9941425B2 (en) 2015-10-16 2018-04-10 Asm Ip Holdings B.V. Photoactive devices and materials
US9786492B2 (en) 2015-11-12 2017-10-10 Asm Ip Holding B.V. Formation of SiOCN thin films
US9786491B2 (en) 2015-11-12 2017-10-10 Asm Ip Holding B.V. Formation of SiOCN thin films
TWI720106B (zh) * 2016-01-16 2021-03-01 美商應用材料股份有限公司 Pecvd含鎢硬遮罩膜及製造方法
KR102378021B1 (ko) 2016-05-06 2022-03-23 에이에스엠 아이피 홀딩 비.브이. SiOC 박막의 형성
US10186420B2 (en) 2016-11-29 2019-01-22 Asm Ip Holding B.V. Formation of silicon-containing thin films
US10847529B2 (en) 2017-04-13 2020-11-24 Asm Ip Holding B.V. Substrate processing method and device manufactured by the same
US10504901B2 (en) 2017-04-26 2019-12-10 Asm Ip Holding B.V. Substrate processing method and device manufactured using the same
CN110546302B (zh) 2017-05-05 2022-05-27 Asm Ip 控股有限公司 用于受控形成含氧薄膜的等离子体增强沉积方法
CN107104338A (zh) * 2017-05-19 2017-08-29 北京中航路通科技有限公司 一种接地装置使用的摩擦盘
CN107130227B (zh) * 2017-07-06 2019-08-06 北京理工大学 一种超细纳米晶碳化钨涂层及其制备方法
GB2568063B (en) 2017-11-02 2019-10-30 Hardide Plc Water droplet erosion resistant coatings for turbine blades and other components
TWI761636B (zh) 2017-12-04 2022-04-21 荷蘭商Ａｓｍ Ｉｐ控股公司 電漿增強型原子層沉積製程及沉積碳氧化矽薄膜的方法
US20200171582A1 (en) * 2018-03-19 2020-06-04 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Surface-coated cutting tool
CN110691663B (zh) * 2018-03-19 2020-09-01 住友电气工业株式会社 表面被覆切削工具
US11117196B2 (en) * 2018-03-19 2021-09-14 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Surface-coated cutting tool
CN110878410A (zh) * 2018-09-06 2020-03-13 深圳精匠云创科技有限公司 3d玻璃硬质合金模具及其制作方法
US10994379B2 (en) 2019-01-04 2021-05-04 George H. Lambert Laser deposition process for a self sharpening knife cutting edge
US12359315B2 (en) 2019-02-14 2025-07-15 Asm Ip Holding B.V. Deposition of oxides and nitrides
CN110735126B (zh) * 2019-10-24 2021-09-14 江苏亿阀股份有限公司 一种在钢基体上制备碳化钨过渡层-硅掺杂金刚石复合涂层的方法
US12142479B2 (en) 2020-01-17 2024-11-12 Asm Ip Holding B.V. Formation of SiOCN thin films
US12341005B2 (en) 2020-01-17 2025-06-24 Asm Ip Holding B.V. Formation of SiCN thin films
TW202200828A (zh) 2020-06-24 2022-01-01 荷蘭商Ａｓｍ Ｉｐ私人控股有限公司 含鉬薄膜的氣相沉積

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2962388A (en) * 1954-03-12 1960-11-29 Metallgesellschaft Ag Process for the production of titanium carbide coatings
US3368914A (en) * 1964-08-05 1968-02-13 Texas Instruments Inc Process for adherently depositing a metal carbide on a metal substrate
US3389977A (en) * 1964-08-05 1968-06-25 Texas Instruments Inc Tungsten carbide coated article of manufacture
GB1326769A (en) * 1970-10-08 1973-08-15 Fulmer Res Inst Ltd Formulation of tungsten and molybdenum carbides
JPS54152281A (en) * 1978-05-22 1979-11-30 Mitsubishi Metal Corp Surface-coated tool component and manufacturing method
JPS5939242B2 (ja) 1978-07-31 1984-09-21 三菱マテリアル株式会社 表面被覆工具部品
JPS6184375A (ja) 1984-09-29 1986-04-28 Toho Kinzoku Kk 化学蒸着法
JPS61157681A (ja) 1984-12-28 1986-07-17 Toho Kinzoku Kk 化学蒸着法
GB8521406D0 (en) * 1985-08-28 1985-10-02 Atomic Energy Authority Uk Coatings
US4874642A (en) * 1987-09-03 1989-10-17 Air Products And Chemicals, Inc. Method for depositing a hard, fine-grained, non-columnar alloy of tungsten and carbon on a substrate
US4945640A (en) * 1987-09-03 1990-08-07 Diwakar Garg Wear resistant coating for sharp-edged tools and the like
US4910091A (en) * 1987-09-03 1990-03-20 Air Products And Chemicals, Inc. High hardness fine grained tungsten-carbon alloys
US5006371A (en) 1988-02-08 1991-04-09 Air Products And Chemicals, Inc. Low temperature chemical vapor deposition method for forming tungsten and tungsten carbide
JPH0643243B2 (ja) * 1988-03-10 1994-06-08 セントラル硝子株式会社 タングステンカーバイトの製造方法
JP2537276B2 (ja) * 1988-09-30 1996-09-25 セントラル硝子株式会社 耐摩耗性アルミニウム材料およびその製造法
US5145739A (en) * 1990-07-12 1992-09-08 Sarin Vinod K Abrasion resistant coated articles
JPH04254585A (ja) * 1991-02-04 1992-09-09 Central Glass Co Ltd タングステンカーバイト膜の形成方法
GB9223300D0 (en) 1992-11-06 1992-12-23 Courtaulds Coatings Holdings Powder coating compositions and their use
JPH06173009A (ja) * 1992-12-04 1994-06-21 Sumitomo Electric Ind Ltd 耐摩耗性に優れた被覆超硬合金及びその製造方法
RU2106429C1 (ru) * 1997-03-28 1998-03-10 Вячеслав Алексеевич Рыженков Способ нанесения многослойного износостойкого покрытия на изделия из железных и титановых сплавов

Also Published As

Publication number Publication date
US6800383B1 (en) 2004-10-05
TR200102340T2 (tr) 2002-01-21
WO2000047796A8 (fr) 2001-04-12
ATE408035T1 (de) 2008-09-15
PL350040A1 (en) 2002-10-21
WO2000047796A1 (fr) 2000-08-17
PL190391B1 (pl) 2005-12-30
CZ300250B6 (cs) 2009-04-01
KR20010108205A (ko) 2001-12-07
HK1041908A1 (en) 2002-07-26
SK11662001A3 (sk) 2002-05-09
UA66913C2 (en) 2004-06-15
EP1158070A4 (en) 2006-06-14
CN1150347C (zh) 2004-05-19
EA200100840A1 (ru) 2002-02-28
AU747585B2 (en) 2002-05-16
EA003063B1 (ru) 2002-12-26
MXPA01008146A (es) 2003-07-21
IS6046A (is) 2001-08-09
EE200100421A (et) 2002-12-16
SI1158070T1 (sl) 2009-02-28
DE69939554D1 (de) 2008-10-23
BR9917267B1 (pt) 2010-12-14
JP4456279B2 (ja) 2010-04-28
BR9917267A (pt) 2002-07-16
AU3855399A (en) 2000-08-29
NO20013854D0 (no) 2001-08-07
ES2315012T3 (es) 2009-03-16
NO331513B1 (no) 2012-01-16
HK1041908B (en) 2008-12-19
KR100603554B1 (ko) 2006-07-24
NO20013854L (no) 2001-09-24
SK286721B6 (sk) 2009-04-06
CA2366500C (en) 2010-07-27
EP1158070B1 (en) 2008-09-10
EP1158070A1 (en) 2001-11-28
JP2002536553A (ja) 2002-10-29
CN1342215A (zh) 2002-03-27
CA2366500A1 (en) 2000-08-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ20012921A3 (cs) Povlaky karbidu wolframu a způsob jejich výroby
US4707384A (en) Method for making a composite body coated with one or more layers of inorganic materials including CVD diamond
EP0328084B1 (en) Highly erosive and abrasive wear resistant composite coating system
US6358428B1 (en) Method of etching
JP2002536553A5 (cs)
US4965140A (en) Composite coatings on refractory substrates
US4927713A (en) High erosion/wear resistant multi-layered coating system
Gaydaychuk et al. Influence of Al-Si-N interlayer on residual stress of CVD diamond coatings
CN111893459A (zh) 具有织构取向的涂层切削刀具及其制备方法
Archer Chemical vapour deposition
US5024901A (en) Method for depositing highly erosive and abrasive wear resistant composite coating system on a substrate
JPH0765178B2 (ja) 被覆された成形体の製造法
AU601895B2 (en) Heat treated chemically vapor deposited products and treatment method
Chandran Diamond deposition on WC–Co substrates with interlayers for engineering applications
NZ513944A (en) Tungsten carbide coatings and method for producing the same
HUP0105467A2 (en) Tungsten carbide coatings and method for producing the same
AT504460A1 (de) Verfahren zur herstellung von diamant-beschichteten substratoberflächen
JPH0558066B2 (cs)
WO2000076783A1 (en) Substrate treatment method
Haubner Superhard coatings for wear parts
Iyengar Diamond coatings on cutting tools by hot filament CVD
Lux et al. C2. 1 Sample requirements for diamond deposition
Haubner Secondary and Finishing Operations: Superhard Coatings for Wear Parts

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20100211