EA002682B1 - Способ нанесения износостойких покрытий и повышения долговечности деталей - Google Patents

Способ нанесения износостойких покрытий и повышения долговечности деталей Download PDF

Info

Publication number
EA002682B1
EA002682B1 EA200100177A EA200100177A EA002682B1 EA 002682 B1 EA002682 B1 EA 002682B1 EA 200100177 A EA200100177 A EA 200100177A EA 200100177 A EA200100177 A EA 200100177A EA 002682 B1 EA002682 B1 EA 002682B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
nitrogen
deposition
layer
titanium
ion
Prior art date
Application number
EA200100177A
Other languages
English (en)
Other versions
EA200100177A1 (ru
Inventor
Анатолий Николаевич Падеров
Юрий Генрихович Векслер
Original Assignee
Анатолий Николаевич Падеров
Юрий Генрихович Векслер
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 Анатолий Николаевич Падеров, Юрий Генрихович Векслер filed Critical Анатолий Николаевич Падеров
Publication of EA200100177A1 publication Critical patent/EA200100177A1/ru
Publication of EA002682B1 publication Critical patent/EA002682B1/ru

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
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/58—After-treatment
    • C23C14/5826—Treatment with charged particles
    • C23C14/5833—Ion beam bombardment
    • 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
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • 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
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/24—Vacuum evaporation
    • C23C14/32—Vacuum evaporation by explosion; by evaporation and subsequent ionisation of the vapours, e.g. ion-plating
    • C23C14/325—Electric arc evaporation
    • 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
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/48—Ion implantation
    • 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
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/58—After-treatment
    • C23C14/5886—Mechanical treatment
    • 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
    • Y10T428/263—Coating layer not in excess of 5 mils thick or equivalent
    • Y10T428/264—Up to 3 mils
    • Y10T428/265—1 mil or less

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области металлургии и машиностроения, а именно к разработке способа повышения долговечности, надежности и ремонта деталей машин путем нанесения покрытий на рабочие поверхности и их последующей обработки. Сущность предлагаемого изобретения состоит в нанесении устойчивого к эрозии и коррозии покрытия на детали, состоящего из множества микрослоев, где каждый из этих слоев состоит из одного или нескольких элементов группы переходных металлов, твердых растворов или фаз внедрения на их основе и где один или несколько слоев подвергаются ионной имплантации высокоэнергетических неметаллических ионов для того, чтобы вызвать изменения в структуре и составе осажденного слоя и обеспечить повышенные эксплуатационные свойства. После нанесения покрытия проводится виброобработка поверхности детали микрошариками для лучшего распределения остаточных напряжений. Способ дает возможность нанести покрытия с высоким сопротивлением износу, коррозии и сохранить на достаточном уровне усталостные свойства деталей, преимущественно лопаток компрессоров газовых турбин.

Description

Настоящее изобретение относится к области металлургии и машиностроения, а именно к разработке способов повышения долговечности и надежности деталей машин, а также к обеспечению ремонта и восстановления свойств деталей, в частности лопаток газовых турбин и преимущественно лопаток компрессоров авиационных двигателей, путем нанесения покрытий на металлические поверхности.
Предшествующий уровень техники
Самолеты и вертолеты с газотурбинными двигателями часто эксплуатируются в условиях значительной запыленности воздушного потока, а также высокой влажности морской среды с агрессивными компонентами коррозионной активности. Такие условия работы приводят к воздушно-абразивной эрозии и коррозии деталей авиадвигателей, особенно лопаток компрессоров. Происходит изменение геометрических размеров лопаток, снижение эксплуатационных характеристик, потеря мощности, увеличение расхода топлива и значительный рост расходов на техническое обслуживание и ремонт двигателей. Применение пылезащитных устройств для предотвращения таких процессов недостаточно эффективно.
Изношенные лопатки обычно восстанавливаются путем полировки кромки профиля или заменяются новыми. Так как лопатки компрессоров изготавливают из сплавов на основе титана или высоколегированных сталей, которые имеют высокую стоимость и трудно обрабатываются, то ремонт двигателей становится очень дорогим.
Известен способ нанесения покрытий, устойчивых к эрозии и коррозии (Патент США № 49045420 от 27.02.1990г., пересмотренный под № Кс 34173 от 02.02.1993 г. для М|б\тс51 Вс5сагс11 Тесйио1од1е8 1пс.), который описывает покрытие, состоящее из множества чередующихся металлических и керамических слоев. Два материала, выбранные для этих слоев, имеют дополняющие друг друга характеристики сопротивления износу - один из них пластичен, а другой тверд и хрупок. Предпочтительно используют радиочастотное распыление для нанесения покрытия, так как оно не вызывает чрезмерного нагрева, который может оказаться неприемлемым для детали, на которую нанесено покрытие.
Также известны патенты РФ (№ 2061090, БИ № 15, 1996, и № 2106429, БИ № 7, 1998), в которых описаны методы нанесения многослойных покрытий на детали и инструмент, в том числе из переходных металлов, а в качестве адгезионного слоя перед нанесением покрытия предлагается нанесение циркония или между слоями металлов предлагается нанесение оксидов металла.
Известен также способ осаждения тонких пленок ΟΝχ с имплантацией ионов азота из плазмы (Патент США № 5580429 от 03.12.1996г. для Северо-Восточного Университета). В нем описан вакуумный дуговой источник с системой плазменно-ионной имплантации для нанесения тонких покрытий на подложки. Как катодные, так и анодные вакуумные дуговые источники (САУАЭ) используются для создания плазмы твердых материалов катода или анода в катодной или анодной дуге соответственно. Газы, например водород или азот, могут находиться в пленках путем создания фоновой плазмы (плазмы заднего плана) требуемого газа с использованием энергии КР, термоионной эмиссии или последующей ионизации газа, проходящего через дугу или вокруг субстрата. Применяются высокие отрицательные импульсы для извлечения ионов и обеспечения их необходимой энергией при образовании тонкой пленки с целью получения требуемого покрытия с переменным соотношением углерод/азот.
Известен также способ (Патент РФ № 2062818 БИ № 18 от 27.06.96) нанесения металлосодержащих покрытий на крупноразмерные подложки в вакууме, включающий очистку подложки пучком ионов инертного газа и нанесение металлосодержащего покрытия на подложку катодным распылением в разряде инертного газа при одновременной бомбардировке подложки пучком ионов инертного газа, который формируется ускорителем с замкнутым дрейфом электронов и энергии ионов инертного газа 50-150 эВ, который является наиболее близким по технической сущности к предполагаемому изобретению.
Однако патенты США №№ 4904542, 5580429 и патенты РФ №№ 2062818, 2061090 и 2106429 не рассматривают вопросы долговечности и износостойкости деталей, и особенно поверхности лопаток авиационных двигателей, к которым предъявляется определенный комплекс различных требований по износостойкости, коррозионной стойкости, сохранению уровня механических, и особенно усталостных свойств. Следовательно, существует необходимость повышения эрозионной и коррозионной стойкости и следовательно надежности и долговечности деталей различных машин, приборов и оборудования, и особенно лопаток компрессоров газотурбинных двигателей, с использованием вакуумно-плазменных технологий и ионной имплантации.
Раскрытие изобретения
Целью данного изобретения является создание такого способа нанесения покрытия на металлические поверхности, в частности на детали машин, паровых и газовых турбин, а еще более конкретно - на лопатки компрессора авиационного двигателя, который обеспечивал бы повышенное сопротивление эрозии, коррозии и сохранял достаточный уровень механических свойств, главным образом усталости.
Еще одной целью изобретения является восстановление размеров деталей, поврежденных эрозией или коррозией, в частности профиля лопатки компрессора авиадвигателя, до исходной геометрической формы и качества поверхности.
Поставленные цели достигаются тем, что наносится многослойное покрытие, как минимум трех- или четырехслойное, при определенном соотношении толщины и состава микрослоев. Под термином микрослой в данной заявке подразумевается слой чистого металла, многокомпонентных сплавов замещения или внедрения неметаллических атомов в этих металлах или фаз внедрения на основе этих металлов, т. е. их карбиды, нитриды, бориды или сложные соединения этих фаз - карбонитриды, карбобориды и т. п.
Нанесение покрытия производят ионноплазменным осаждением, упомянутое покрытие состоит из подмикрослоя из скандия, иттрия или редкоземельных металлов - лантана и лантаноидов - и множества микрослоев, каждый из которых состоит из металлов гр. 1УА-У1А периодической системы (Τι, Ζτ, Н£, V, N6. Та, Сг, Мо, А) или их сплавов, твердых растворов элементов внедрения в этих металлах (углерода, азота, бора) и их нитридов, карбидов или боридов, причем один или несколько из этих микрослоев были подвергнуты имплантации высокоэнергетических неметаллических ионов (аргона, азота, углерода, бора).
Микрослои из металлов, или многокомпонентного сплава, или соединения металлнеметалл, нанесенные с помощью ионов или нейтральных частиц в среде подходящего инертного газа или реакционного неинертного газа, таких как азот, метан, ацетилен, диборан, должны осаждаться требуемой толщиной, преимущественно 0,1-10 мк.
Микрослой может быть дискретным слоем, отличающимся от примыкающего основного материала детали, или другого, ранее нанесенного микрослоя, или может составлять с ними некоторую смесь. Каждый микрослой может представлять собой чистый металл или сплав металлов, если при осаждении активированы одновременно несколько катодов. Множество микрослоев подбирается путем напуска в рабочую камеру соответствующей газовой атмосферы и активации соответствующих катодов. Способ нанесения покрытия позволяет выбирать количество и порядок чередования необходимых слоев и их ионную имплантацию атомами инертного газа или неинертных реакционных газов в зависимости от конкретных требований, которые обусловлены рабочими характеристиками детали и изделия в целом. Например, для лопаток направляющего аппарата компрессоров авиадвигателей важно иметь высокую твердость и износостойкость поверхности, при этом усталостные характеристики основного сплава не являются лимитирующим фактором, так как лопатки не испытывают больших усталостных нагрузок. Рабочие лопатки, напротив, очень чувствительны к сохранению уровня усталостных характеристик, так как они подвергаются значительным переменным напряжениям. Поэтому покрытия для направляющих и рабочих лопаток могут иметь различную толщину, состав и количество слоев.
Заявляемый способ предусматривает нанесение, как минимум, трех функциональных микрослоев:
- демпфирующий и коррозионностойкий микрослой, обеспечивает релаксацию напряжений между твердыми слоями, возникающих при эрозионном воздействии, и сплошность от проникновения коррозионно-активных сред и представляет собой один из переходных металлов ίνΑ-νίΑ групп или сплавы замещения на основе этих металлов, осаждается в атмосфере нейтрального газа и имеет толщину в диапазоне 0,02-5 мк;
- армирующий слой, который обеспечивает плавный переход к высокотвердому слою и состоит, в основном, из твердых растворов внедрения азота, бора, углерода на базе переходных металлов второго слоя, осаждается в атмосфере смеси из нейтрального и реакционного газа (соответственно азота, или диборана, или метана, или ацетилена) и имеет толщину 0,04-10 мк;
- износостойкий, высокотвердый микрослой, обеспечивающий сопротивление абразивным частицам при эрозии, состоит из фаз внедрения типа нитридов, боридов, карбидов или их сложных соединений на основе этих же переходных металлов, осаждается в атмосфере соответствующих реакционных газов и имеет толщину 0,1-12,5 мк.
Кроме того, на поверхность детали или между слоями могут наносится адгезионные подмикрослои, обеспечивающие прочную связь покрытия с поверхностью детали или микрослоев между собой, которые наносятся из катода, состоящего из скандия, иттрия или редкоземельного металла или сплава с этими металлами в нейтральном газе и имеет обычно толщину 0,02-0,8 мк.
Осаждение каждого из указанных выше функциональных слоев обепечивается активацией соответствующего катода, изготовленного из чистого металла или многокомпонентного сплава наносимых металлов, а также изменением парциального давления и состава газа, и соответствующим временем осаждения в заданных условиях.
Пример микроструктуры заявляемого многослойного покрытия на лопатке компрессора авиадвигателя из титанового сплава приведен на фиг. 1.
Одновременно проводится ионная имплантация одного или нескольких микрослоев неметаллическими атомами - аргоном, азотом, угле5 родом или бором, причем имплантация должна осуществляться непосредственно в камере ионно-плазменной установки одновременно с процессом осаждения слоя. Имплантацию проводят ионами с энергией 5х103-1х105 эВ и дозой облучения (флюенсы) 5х1013-1х1018 ион/см2.
Энергия имплантируемых ионов значительно выше энергии ионов, образуемых при нанесении покрытия в камере ионноплазменной установки. Эти ионы глубоко проникают в кристаллическую решетку осаждаемых металлов или фаз внедрения, вызывают изменение концентрации элементов внедрения, образование твердых растворов, сверхструктурных, нестехиометрических соединений и изменение субмикроструктуры и напряженного состояния микрослоев, повышают адгезионную прочность и сопротивление многослойного покрытия эрозионному износу. При ионной имплантации могут возникать местные пики высоких температур и мгновенное охлаждение этих участков поверхности, что также приводит к повышению прочностных и трибологических свойств осажденных микрослоев, подвергнутых имплантации. Пример фрагментов рентгеновских дифрактограмм, полученных после нанесения покрытий с различными видами имплантации в камере ионно-плазменной установки, приведен на фиг. 2.
Для уменьшения риска перегрева или коробления детали при ионно-плазменном осаждении покрытий и ионной имплантации, особенно лопаток компрессоров авиадвигателей, желательно использовать источник высокоэнергетических пульсирующих ионов или проводить имплантацию в режиме кратковременных периодов с промежуточными отключениями. Ионы, полученные в таком источнике, имеют энергию, достаточно высокую для имплантации в кристаллическую решетку осаждаемой фазы, а также для создания высокопрочных соединений. Одновременно мгновенное охлаждение после импульса предотвращает перегрев основного материала детали, сопровождается резким охлаждением облучаемого участка поверхности, вызывает измельчение субструктуры, образование нанокристаллических или аморфизированных структур микрослоев.
Ионная имплантация увеличивает не только сопротивление эрозии и коррозии, но также повышает усталостную прочность деталей, особенно при больших циклах нагружения, т. е. в условиях многоцикловой усталости. Это объясняется возникновением сжимающих напряжений на межфазных границах и устойчивых дефектов структуры, связанных с образованием высокодисперных преципитатов-предвыделений многокомпонентных соединений переменной валентности металлов с неметаллами.
В то же время такие сложные процессы осаждения многослойного покрытия и ионной имплантации могут наводить повышенные внутренние напряжения в поверхностных слоях деталей. Для их более благоприятного распределения необходимо непосредственно после окончания процесса нанесения покрытия проводить дополнительную обработку. После выгрузки деталей из ионно-плазменной установки должна проводиться виброобработка микрошариками.
Таким образом, заявляемый способ включает в себя следующие процессы:
1. Подготовка поверхности под ионноплазменное осаждение.
2. Установка катодов из осаждаемых металлов или сплавов.
3. Помещение деталей или подложек в камеру ионно-плазменной установки, оборудованной ионным имплантором.
4. Ионная очистка поверхности.
5. Ионно-плазменное нанесение многослойных покрытий с поддержанием необходимых состава и давления газовых атмосфер внутри установки.
6. Ионная имплантация одного или нескольких слоев в процессе их формирования или после нанесения покрытия.
7. Охлаждение и выгрузка деталей.
8. Виброобработка микрошариками по заданному режиму.
Подписи к рисункам и фотографиям
Фиг. 1. Микроструктура износостойкого покрытия на лопатке авиадвигателя из сплава на основе титана, х500х2.
Фиг. 2. Фрагменты рентгеновских дифрактограмм покрытий с различными видами имплантации.
Фиг. 3. Результаты исследования многослойного покрытия методом спектроскопии обратного Резерфордовского рассеяния.
Фиг. 4. Сравнительные эрозионные испытания лопаток компрессора ГТД по уносу массы.
Фиг. 5. Сравнительные эрозионные испытания лопаток компрессора ГТД по износу хорды.
Фиг. 6. Результаты усталостных испытаний образцов и лопаток компрессоров с покрытиями и без покрытий.
Варианты осуществления изобретения
На практике ионно-плазменное осаждение металлических ионов с соответствующего металлического катода в среде инертного газа, например в атмосфере аргона или для осаждения нитрида металла в атмосфере азота, осуществляется по общим принципам ионно-плазменного осаждения в камере низкого давления с горячим катодом, имеющей значительную разницу потенциалов между горячим катодом и анодом, которым является деталь.
Примеры покрытий, перечисленные в
Табл. 1, были приготовлены следующим образом. Ионно-плазменное осаждение и имплантация проводились в установке типа ННВ-6.6, оборудованной дополнительно источником ионной имплантации типа «Пульсар» или имплантором с ненакаливаемым катодом непрерывного действия, снабженной оптическими пирометрами высокой точности и системами дозированной подачи нейтральных и реакционных газов в камеру ионно-плазменного осаждения и в имплантор.
Титановые, стальные или изготовленные из сплава на никелевой основе лопатки компрессоров авиационных двигателей были сначала обработаны ионной плазмой аргона с разницей потенциалов до 1500 В между титановым катодом и лопатками для очистки поверхности лопаток от твердых, жидких или поглощенных газовых примесей.
Рассмотрим подробнее 8 вариант нанесения покрытия. После подготовки поверхности путем абразивно-жидкостной обработки, промывки и сушки лопатки из сплава типа ВТ6 помещались в камеру ионно-плазменной установки и подвергались ионной очистке в инертном газе, затем проводилось осаждение многослойного покрытия, начиная со скандия.
Подмикрослой скандия толщиной 0,030,08 микрон был осажден на поверхность лопаток при токе нагрева скандиевого катода 10-200 А для обеспечения температуры 200-400°С и разнице потенциалов 100-1000 В между лопатками и скандиевым катодом. В этот раз титановый катод и циркониевый катоды не нагревались. Эта стадия заняла примерно 22 мин, и лопатки вращались со скоростью 2,5 об/мин. Титановый микрослой толщиной 0,6-1,6 мк затем был нанесен путем дезактивации скандиевого катода в результате выключения его источника тока и нагрева титанового катода путем приложения тока 20-200 А и разницы потенциалов 100-800 В между анодом и лопатками в атмосфере аргона. В течение этой стадии достигалась температура катода до 700°С. Затем проводилось осаждение титана толщиной 1-2 мк в атмосфере азота и аргона, которая напускалась в рабочую камеру. Затем давление повышалось и формировался микрослой нитрида титана толщиной примерно 2-4 мк. Температура лопаток в процессе всей технологии нанесения покрытия поддерживалась в интервале 480-550°С для предотвращения каких-либо фазовых изменений в основном материале.
Титановый катод был дезактивирован, а циркониевый катод нагрет до той же температуры с той же плотностью тока и разницей потенциалов, что и в предшествующей стадии осаждения титана. При нанесении слоев нитрида титана и нитрида циркония проводилась ионная имплантация азотом. Вышеперечисленные стадии осаждения были повторены в той же последовательности несколько раз для получения заданной толщины покрытия.
В альтернативных вариантах описанные стадии осаждения титана и циркония могут быть повторены, заменены или поменяны местами со стадиями ионного осаждения нитрида титана и (или) нитрида циркония, выполненными в атмосфере азота. Чередование различных микрослоев обеспечивается поочередным нагреванием титанового или циркониевого катодов в атмосфере аргона или азота или одновременной активацией титанового и циркониевого катодов. Изменение состава различных слоев одного из вариантов исследованного покрытия, полученного по заявляемому способу, полученное методом обратного Резерфордовского рассеяния, приведено на фиг. 3. Ясно, что требуемая общая толщина покрытия может быть получена благодаря нанесению множества микрослоев, предпочтительно 3-20.
В предпочтительных вариантах каждый или некоторые из микрослоев покрытия на различных стадиях его нанесения подвергают воздействию высокоэнергетического потока ионов аргона, или азота, или углерода, или бора путем контроля атмосферы в ионном импланторе, при этом разница потенциалов между электродом ионного имплантора и лопатками составляет 1050 кВ.
Ионные импланторы известны в данной области производства. В нашем случае ионный имплантор типа «Пульсар» обеспечивается дугой низкого давления между экранированным катодным пятном и расширенной анодной частью разряда. Дуга вырабатывает ток неметаллических ионов аргона или реакционной газовой среды, впрыскиваемой в имплантор с созданной эмиссионной поверхности анодной плазмы. Эмиссия металлических ионов катода имплантора незначительна, т. к. катод не нагревается. Далее, экранирование катодного пятна предотвращает его взаимодействие с анодной плазмой и снижает загрязнение газоразрядной плазмы металлическими ионами. Поэтому только ионы дуговой анодной плазмы входят в оптическую систему, которая образует пучок высокоэнергетических ионов. Плазма содержит менее 0,1% металлических ионов.
В процессе, соответствующем данному изобретению, использовались следующие пара метры:
Ускоряющее напряжение До 50 кВ
Ток ионного пучка:
в импульсе 1 А средний
Поперечное сечение пучка
Длительность импульса
Частота повторения мА
Широкий пучок 150 см2
Конвергентный пучок 5 см 2 1х10'3 с 1-50 с'1
Типы ионов - ионы химически активных или инертных газов.
Пучок ионов азота, или бора, или углерода, или аргона, исходящий от испускающего элек9 трода, ускоряется через ускоряющий электрод и через выходной электрод направляются на деталь, чтобы внедряться, как это требуется, на отдельные микрослои осаждаемого покрытия.
Таблица дает структурный порядок микрослоев и состав образцов покрытых деталей в соответствии с данным изобретением.
№ образ- ца Состав материала детали Кол-во микрослоев в покрытии Общая толщина покрытия, микрон Материал и порядок нанесения
1 Сплав титана 7 12-16 8с, Τι+Ζγ, (Τι, Ζγ(Ν)), Ζγ, (Ζγ(Ν)), ΖγΝ+Άγ
2 Сталь нержавеющая 9 10-12 8с, Τι+Ζγ, (Τί, Ζγ(Ν)), ΤίΝ+Ν, ΖγΝ+Ν*
3 Сплав титана 8 6-8 Τί, (Τί(Ν)), ΤίΝ, ΖγΝ+Ν*
4 Сплав никеля 4 4-6 Υ, Τί, (Τί(Ν)), ΤίΝ+Аг
5 Сплав титана 17 14-18 8с, Τί, (Τί(Ν)), ΤίΝ+Ν, Τί, +Ν, Ζγ, (Ζγ(Ν)), ΤίΝ, ΖγΝ+Ν*
6 Сплав никеля 19 18-22 РЗМ, Ζγ, (Ζγ(Ν)), ΖγΝ, +Аг, Ζγ, (Ζγ(Ν)), ΖγΝ+Аг, Τί, (Τί(Ν)), ΤίΝ+Аг*
7 Сплав титана 46 18-22 8с, Τί, (Τί(Ν)), ΤίΝ, +Ν, Ζγ, (Ζγ(Ν)), ΖγΝ, Τί, (Τί(Ν)), ΤίΝ+Ν, Τί, (Τί(Ν)), ΤίΝ+Ν, Ζγ, (Ζγ(Ν)), ΖγΝ
8 Сплав Τί-6Α1-4ν 19 14-18 8с, Τί, (Τί(Ν)), ΤίΝ, +Ν, Ζγ, (Ζγ(Ν)), ΖγΝ, +Ν, Τί, (Τί(Ν)), ΤίΝ*
9 Сплав титана 25 28-32 8с, Τί, (Τί(Ν)), ΤίΝ+Ν, ΖγΝ+ΤιΝ, Ζγ+Ν, Τί, (Τί(Ν)), ΤίΝ+Аг
10 Сплав титана 40 16-20 Сг, (Сг(С)), СГ3С2, /гС-С, Ζγ, (Ζγ(Ο)), /гС+С, /гС, Ζγ, СгзС2+/гС*
11 Сплав титана 57 14-18 Υ, Τί, (Т1(С)), Т1С+С, Τί, (Т1(С)), /гС+С, Ζγ+С, Τί+С, /гС, Τί, (Т1(С)), Т1С+С, /гС+Т1С, /гС*
12 Сплав титана 49 14-20 Υ, Ζγ, (/г(С)), /гС+С, Ζγ, (/г(С)), Т1С+С, Τί, (Т1(С)), Т1С+С, Ζγ, (/г(С)), /гС*
Примечание:
* - слои наносятся в указанном порядке несколько раз до требуемой толщины покрытия;
Τι+Ζγ - слой, состоящий из смеси указанных металлов.
Эрозионная стойкость комплексных многослойных покрытий, полученных по заявляемому способу из циркония, титана и их нитридов при испытании компрессорных лопаток из сплава типа Т1-6АЬ-4У с имплантацией ионов азота, по сравнению со стойкостью лопаток без покрытий показана на фиг. 4 и фиг. 5. Условия испытаний указаны на чертежах.
Износостойкость покрытий, имеющих одинаковое количество слоев и толщину 12-16 мк, подвергнутых и не подвергнутых ионной имплантации азотом или углеродом, приведены ниже.
1. Сплав ВТ8 (сплав Τι-6Α1-3,5Μο-0,5Ζγ) без покрытия = 1,0
2. Покрытие на сплаве ВТ8 - δο-Τί-(Τί(Ν))ΤιΝ-Ζγ-(Ζγ(Ν))-ΖγΝ = 0,12
3. Покрытие на сплаве ВТ8 - 8с-Сг-(Сг(С))α·2ΟτΖΓ-(ΖΓ(Ν))-ΖΛ = 0,26
4. Покрытие на сплаве ВТ8 - 8ο-Τί-(Τί(Ν))ΤιΝ+Ν-Ζγ-(Ζγ(Ν))-ΖγΝ+Ν = 0,014
5. Покрытие на сплаве ΒΤ8 - 8с-Сг-(Сг(С))Ογ2Ο3+Ο-Ζγ-(Ζγ(Ο))-ΖγΟ+Ο = 0,037
Условия испытания:
скорость воздушно-абразивного потока 120 м/с, температура испытаний - комнатная, абразив - кварцевый песок фракции 10 мкм, количество абразива - 10 кг, угол атаки - 20°, варианты 4 и 5 с имплантацией соответственно азотом и углеродом, износостойкость определялась по потерям массы, которые относились к испытаниям сплава без покрытия.
Коррозионные испытания
Стальные и титановые лопатки без покрытий и с многослойным покрытием по заявляемому способу были подвергнуты испытаниям на коррозию следующим методом.
Титановые лопатки были нагреты при 300°С, а лопатки из нержавеющей стали при 420° в камере в течение 1 ч. Затем лопатки были охлаждены в 3% растворе хлорида натрия, выдержаны во влажной камере в течение 23 ч, и цикл был повторен 10 раз. Целью этих испытаний было смоделировать работу лопаток в течение 2 лет в условиях тропического морского климата. Оценка сопротивления коррозии производилась визуальным осмотром лопаток после каждого цикла и путем определения изменения массы во время и после коррозионных испытаний.
Результаты показали, что непокрытые лопатки имели среднее изменение массы в 1,3 г/м, в отличие от покрытых лопаток, которые не +С, +Ν, +Аг - имплантация ионов углерода, или азота, или аргона соответственно;
(Τί(Ν)), (Ζγ(Ν)), (Т1(С)), (Ζγ(Ο)) и т.д. слои, состоящие из твердых растворов внедрения азота и углерода в соответствующий металл;
имели коррозии по визуальной оценке, а также изменений массы.
Испытания на коррозию также проводились в климатической камере при температуре 35 °С в парах 3% раствора поваренной соли в течение 3 суток для оценки коррозионных повреждений на питтинговую коррозию на пере лопатки (имитация стояночной коррозии), данные усреднялись по 8 лопаткам и приведены ниже
1. Лопатки без покрытия - более 20 питтингов на пере.
2. Лопатки с серийным покрытием нитрида титана - 9-12 питтингов.
3. Лопатки с многослойным покрытием с имплантацией аргоном по настоящей заявке - 13 питтинга.
Проведенные испытания на усталость лопаток с предпочтительными покрытиями и лопаток без покрытий показали, что усталостная прочность лопаток после нанесения покрытий практически не изменяется, остается на высоком уровне и обеспечивает необходимую долговечность детали (фиг. 6). Условия испытаний лопаток на усталостную прочность соответствовали реальным параметрам при эксплуатации авиадвигателей.
После проведения комплекса лабораторных испытаний были выполнены испытания на натурных двигателях с выбросом абразива с размерами частиц 100-200 мк и количеством 1,2 кг/ч. Эти испытания также показали существенное повышение эрозионной стойкости лопаток направляющего аппарата и ротора компрессора авиадвигателя в жестких условиях по сравнению с непокрытыми лопатками. Таким образом, полученные результаты позволяют использовать такую технологию при ремонте и с целью повышения долговечности новых лопаток авиационных двигателей.
Промышленная применимость
Заявляемое изобретение возможно использовать для повышения долговечности и надежности изделий путем нанесения износостойких и коррозионностойких покрытий на детали в различных отраслях машиностроения, а также для ремонта и восстановления изношенных деталей. В частности, получены положительные результаты по восстановлению изношенных лопаток и увеличению долговечности и ресурса компрессоров авиационных двигателей. Технологии, основанные на заявляемом способе нанесения покрытий, могут быть использованы и в других отраслях промышленности: при производстве товаров народного потребления, бытовой техники, спортивного инвентаря.

Claims (16)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Способ нанесения износостойких покрытий на металлические поверхности деталей и изделий, указанный способ включает
    1.1. использование камеры ионноплазменного осаждения;
    1 .2. размещение внутри указанной камеры ионно-плазменного осаждения обрабатываемых деталей или изделий в качестве анода;
    1.3. размещение в указанной камере катодов, состоящих из металлов 1УА-У1А групп и/или сплавов этих металлов;
    1.4. создание в указанной камере атмосферы газа, выбранного из группы нейтральных и реакционных газов и их смесей;
    1.5. осуществление при необходимости ионной очистки поверхности деталей или изделий;
    1.6. осуществление избирательного ионноплазменного осаждения множества слоев покрытия, причем, по меньшей мере, один слой (а) состоит из указанных металлов, их смесей или сплавов замещения, второй слой (в) - из растворов неметаллических атомов азота, бора, углерода в этих металлах и третий слой (с) - из химических соединений указанных металлов с неметаллами в виде нитридов, карбидов, боридов и их смесей;
    1.7. обработку одного или более указанных слоев путем имплантации в них высокоэнергетических неметаллических ионов;
    1.8. охлаждение и выгрузку деталей или изделий из указанной камеры.
  2. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что детали или изделия после охлаждения и выгрузки подвергают упрочняющей виброобработке микрошариками и/или ионной имплантации неметаллическими атомами.
  3. 3. Способ по п.1, где указанные детали или изделия изготовлены из титана, сталей или сплавов на основе никеля.
  4. 4. Способ по п.1, где указанные катоды выбираются из сплавов титана, сталей или сплавов на основе никеля, которые после осаждения дают состав, аналогичный основе материала детали или изделия.
  5. 5. Способ по п.1, где множество слоев покрытия составляет от 3 до 500, причем указанные а, в, с последовательно чередуют.
  6. 6. Способ по п.4, где толщины указанных слоев а, в, с находятся в соотношении 1,0:2,0:2,5.
  7. 7. Способ по п.1, включающий предварительное осаждение микрослоя из скандия, иттрия или редкоземельного металла толщиной 0,02-0,08 мк до начала стадии избирательного осаждения (1.6).
  8. 8. Способ по п.1, где реакционными газами являются азот, ацетилен, метан или диборан.
  9. 9. Способ по п.1, где ионную имплантацию проводят ионами аргона, или углерода, или бора при ускоряющих напряжениях 10-50 кВ, дозах облучения 1 014-1018 ион/см2 и энергией ионов 5-103-1-105 эВ.
  10. 10. Способ по п.1, где указанная стадия ионно-плазменного осаждения (1.6) включает (а) осаждение слоя скандия в атмосфере аргона, (б) осаждение титанового слоя в атмосфере аргона, (в) осаждение и имплантацию азотом слоя твердого раствора азота в титане в газовой смеси азота и аргона, (г) осаждение и имплантацию азотом слоя нитрида титана в атмосфере азота, (д) осаждение слоя циркония в аргоне, (ж) осаждение и имплантацию азотов твердого раствора азота в цирконии в атмосфере смеси азота и аргона, (з) осаждение и имплантацию азотом нитрида циркония в атмосфере азота, (и) повторение указанных стадий (б)-(з) для получения указанного множества слоев.
  11. 11. Способ по п.1, где указанная стадия осаждения (1.6) включает (а) осаждение первого слоя сплавов титана и циркония в инертном газе, (б) осаждение и имплантацию азотом сплавов титана и циркония с азотом в смеси инертного газа и азота, (в) осаждение и имплантацию азотом нитридов титана и циркония в атмосфере азота, (г) повторение указанных стадий (а)-(в) для получения необходимого множества слоев, (д) ионную имплантацию аргоном нанесенного покрытия.
  12. 12. Способ по п.1, где указанная стадия осаждения (1.6) включает
    Фиг. 1 (а) осаждение сплавов титана и циркония в инертном газе, (б) осаждение сплавов титана и циркония с бором в смеси инертного газа с дибораном, (в) осаждение и имплантацию бором боридов титана и циркония, (г) повторение указанных стадий (а)-(в) для получения необходимого множества слоев, (д) ионную имплантацию аргоном нанесенного многослойного покрытия.
  13. 13. Способ по п.1, где указанные детали являются лопатками компрессоров газовой турбины или ее частями.
  14. 14. Износостойкое покрытие металлических поверхностей, включающее нанесенные на поверхность ионно-плазменным осаждением, по меньшей мере, один слой из металла 1УА-У1Л групп, их смесей или сплавов замещения, по меньшей мере, один слой растворов неметаллических атомов азота, углерода, бора в указанных металлах, по меньшей мере, один слой из химических соединений указанных металлов с неметаллами в виде нитридов, карбидов или боридов и их смесей, по меньшей мере, в один из любых указанных слоев имплантированы высокоэнергетические ионы, выбранные из группы , включающей ионы аргона, азота, углерода или бора.
  15. 15. Детали и изделия, имеющие покрытия, нанесенные способом по любому из пп.1-12.
  16. 16. Детали и изделия, имеющие покрытия согласно п.14.
EA200100177A 1999-08-16 1999-09-14 Способ нанесения износостойких покрытий и повышения долговечности деталей EA002682B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99118131/02A RU2161661C1 (ru) 1999-08-16 1999-08-16 Способ нанесения износостойких покрытий и повышения долговечности деталей
PCT/RU1999/000336 WO2001012872A1 (en) 1999-08-16 1999-09-14 Method for deposition of wear-resistant coatings and for increasing the lifespan of parts

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA200100177A1 EA200100177A1 (ru) 2001-10-22
EA002682B1 true EA002682B1 (ru) 2002-08-29

Family

ID=20224135

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA200100177A EA002682B1 (ru) 1999-08-16 1999-09-14 Способ нанесения износостойких покрытий и повышения долговечности деталей

Country Status (5)

Country Link
US (1) US6797335B1 (ru)
CA (1) CA2332856C (ru)
EA (1) EA002682B1 (ru)
RU (1) RU2161661C1 (ru)
WO (1) WO2001012872A1 (ru)

Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BR0205419B1 (pt) * 2002-12-20 2017-10-24 Coppe/Ufrj Coordenacao Dos Programas De Pos Graduacao De Engenharia Da Univ Federal Do Rio De Janeir Process of ionic nitretation by pulsed plasma for obtaining diffusion barrier for hydrogen for steel api 5l x-65
US7096712B2 (en) * 2003-04-21 2006-08-29 Conocophillips Company Material testing system for turbines
US7455890B2 (en) * 2003-08-05 2008-11-25 General Electric Company Ion implantation of turbine engine rotor component
WO2006038826A1 (fr) * 2004-03-02 2006-04-13 Anatoly Nikolaevich Paderov Procede d'application d'un revetement a couches multiples aux articles metalliques
US20070099027A1 (en) * 2005-10-28 2007-05-03 Anand Krishnamurthy Wear resistant coatings
US8229570B2 (en) * 2006-01-30 2012-07-24 Medtronic, Inc. Implantable electrodes having zirconium nitride coatings
EP1840245A1 (de) 2006-03-27 2007-10-03 Siemens Aktiengesellschaft Matrix und Schichtsystem mit unstöchiometrischen Teilchen
US7901799B2 (en) 2006-10-02 2011-03-08 Praxair S.T. Technology, Inc. Multilayer nitride-containing coatings
US7959409B2 (en) * 2007-03-01 2011-06-14 Honeywell International Inc. Repaired vane assemblies and methods of repairing vane assemblies
US8505305B2 (en) 2007-04-20 2013-08-13 Pratt & Whitney Canada Corp. Diffuser with improved erosion resistance
SE532721C2 (sv) * 2007-10-01 2010-03-23 Mircona Ab Produkt med vibrationsdämpande keramisk beläggning för spånavskiljning vid materialbearbetning samt metod för dess tillverkning
DE102008023590A1 (de) 2008-05-14 2009-11-19 Mtu Aero Engines Gmbh Schutzschicht und Verfahren zum Herstellen einer Schutzschicht
US8092922B2 (en) * 2008-06-30 2012-01-10 GM Global Technology Operations LLC Layered coating and method for forming the same
US8132467B2 (en) * 2008-09-15 2012-03-13 Siemens Energy, Inc. Apparatus and method for monitoring wear of components
US8235648B2 (en) 2008-09-26 2012-08-07 Pratt & Whitney Canada Corp. Diffuser with enhanced surge margin
US20100086397A1 (en) * 2008-10-03 2010-04-08 General Electric Company Surface Treatments for Turbine Components to Reduce Particle Accumulation During Use Thereof
JP5815713B2 (ja) * 2010-09-23 2015-11-17 ロールス−ロイス コーポレイション 環境保護のためのイオン衝撃表面を備えた合金
US9153422B2 (en) 2011-08-02 2015-10-06 Envaerospace, Inc. Arc PVD plasma source and method of deposition of nanoimplanted coatings
RU2495154C2 (ru) * 2012-01-10 2013-10-10 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Способ нанесения на металлическую деталь комплексного покрытия для защиты детали от водородной коррозии, состоящего из множества микрослоев
RU2509174C1 (ru) * 2012-06-25 2014-03-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный индустриальный университет" Способ имплантации ионами газов металлов и сплавов
US20140003959A1 (en) * 2012-06-27 2014-01-02 General Electric Company Modified rotor component and method for modifying a wear characteristic of a rotor component in a turbine system
US20140003954A1 (en) * 2012-06-27 2014-01-02 General Electric Company Modified rotor blade and method for modifying a wear characteristic of a rotor blade in a turbine system
EA024887B1 (ru) * 2012-11-29 2016-10-31 Государственное Научное Учреждение "Физико-Технический Институт Национальной Академии Наук Беларуси" Способ нанесения упрочняющего покрытия на металлические изделия
EP3036353B1 (en) 2013-08-20 2022-01-26 MDS Coating Technologies Corp. Coating containing macroparticles and cathodic arc process of making the coating
EP3137643B1 (en) * 2014-04-30 2020-05-06 Oerlikon Metco (US) Inc. Titanium carbide overlay and method of manufacturing the same
TWI589277B (zh) * 2015-03-06 2017-07-01 明志科技大學 高抗機械疲勞的根管銼針
US10570925B2 (en) 2015-10-27 2020-02-25 Pratt & Whitney Canada Corp. Diffuser pipe with splitter vane
US9926942B2 (en) 2015-10-27 2018-03-27 Pratt & Whitney Canada Corp. Diffuser pipe with vortex generators
RU2634400C1 (ru) * 2016-09-26 2017-10-26 Научно-производственная Ассоциация "Технопарк авиационных технологий" (НПА "Технопарк АТ") Способ ионного азотирования режущего инструмента из легированной стали
US10823197B2 (en) 2016-12-20 2020-11-03 Pratt & Whitney Canada Corp. Vane diffuser and method for controlling a compressor having same

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3915757A (en) * 1972-08-09 1975-10-28 Niels N Engel Ion plating method and product therefrom
US3900592A (en) * 1973-07-25 1975-08-19 Airco Inc Method for coating a substrate to provide a titanium or zirconium nitride or carbide deposit having a hardness gradient which increases outwardly from the substrate
JPS56156767A (en) * 1980-05-02 1981-12-03 Sumitomo Electric Ind Ltd Highly hard substance covering material
US4758978A (en) * 1983-04-18 1988-07-19 Motorola, Inc. Method and apparatus for selectively evaluating an effective address for a coprocessor
JPS60141869A (ja) * 1983-12-29 1985-07-26 Nissin Electric Co Ltd 膜形成方法および膜形成装置
JPS6115967A (ja) * 1984-06-29 1986-01-24 Sumitomo Electric Ind Ltd 表面処理方法
GB8423255D0 (en) * 1984-09-14 1984-10-17 Atomic Energy Authority Uk Surface treatment of metals
GB8626330D0 (en) 1986-11-04 1986-12-31 Atomic Energy Authority Uk Ion assisted coatings
JP2773092B2 (ja) * 1986-12-27 1998-07-09 住友金属鉱山 株式会社 表面被覆鋼製品
AT388394B (de) * 1987-01-09 1989-06-12 Vni Instrument Inst Verfahren zur herstellung von schneidwerkzeug
US4943486A (en) * 1987-04-01 1990-07-24 Seiko Epson Corporation Coated article and method of production
JPH01168856A (ja) * 1987-12-23 1989-07-04 Agency Of Ind Science & Technol 鋼材の表面硬化方法
JPH0745706B2 (ja) * 1988-06-10 1995-05-17 日本真空技術株式会社 窒化チタン薄膜の形成方法
USRE34173E (en) 1988-10-11 1993-02-02 Midwest Research Technologies, Inc. Multi-layer wear resistant coatings
US5117065A (en) * 1990-06-15 1992-05-26 Savage Howard S Method of joining shielding used for minimizing EMI or RFI, and the joint formed by the method
JPH05148649A (ja) * 1991-11-25 1993-06-15 Nissin Electric Co Ltd 膜形成方法
RU2061090C1 (ru) 1991-12-28 1996-05-27 Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" Многослойное износостойкое покрытие
JP2840502B2 (ja) * 1992-06-03 1998-12-24 三洋電機株式会社 高機能材料膜形成方法
US5580429A (en) 1992-08-25 1996-12-03 Northeastern University Method for the deposition and modification of thin films using a combination of vacuum arcs and plasma immersion ion implantation
RU2065505C1 (ru) 1992-09-10 1996-08-20 Акционерное общество "Моторостроитель" Лопатка турбины и способ ее изготовления
DE69319531T2 (de) * 1992-10-12 1999-04-15 Sumitomo Electric Industries Ultradünnes Filmlaminat
RU2062818C1 (ru) 1992-10-29 1996-06-27 Егоров Юрий Иванович Способ нанесения металлосодержащих покрытий на крупноразмерные подложки в вакууме и установка для его осуществления
JP2793772B2 (ja) * 1994-05-13 1998-09-03 神鋼コベルコツール株式会社 密着性に優れた硬質皮膜被覆工具および硬質皮膜被覆部材
US5700551A (en) * 1994-09-16 1997-12-23 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Layered film made of ultrafine particles and a hard composite material for tools possessing the film
RU2113971C1 (ru) * 1996-08-12 1998-06-27 Владимир Михайлович Казаков Ручной процесс обработки цилиндрических поверхностей деталей дробью с разработкой специального устройства и способа контроля и управления процессом
RU2106429C1 (ru) 1997-03-28 1998-03-10 Вячеслав Алексеевич Рыженков Способ нанесения многослойного износостойкого покрытия на изделия из железных и титановых сплавов
EP1029945A1 (de) * 1999-02-17 2000-08-23 Balzers Aktiengesellschaft Verfahren zum Beschichten von Werkzeugen
US6117493A (en) * 1998-06-03 2000-09-12 Northmonte Partners, L.P. Bearing with improved wear resistance and method for making same
RU2176184C2 (ru) * 1999-12-06 2001-11-27 Казаков Владимир Михайлович Способ отделочно-упрочняющей обработки цилиндрических поверхностей с устройством для его осуществления

Also Published As

Publication number Publication date
RU2161661C1 (ru) 2001-01-10
CA2332856A1 (en) 2001-02-16
CA2332856C (en) 2010-05-11
US6797335B1 (en) 2004-09-28
WO2001012872A1 (en) 2001-02-22
EA200100177A1 (ru) 2001-10-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA002682B1 (ru) Способ нанесения износостойких покрытий и повышения долговечности деталей
Muraleedharan et al. Surface modification of pure titanium and Ti 6A1 4V by intensified plasma ion nitriding
Meletis Intensified plasma-assisted processing: science and engineering
Parameswaran et al. Titanium nitride coating for aero engine compressor gas path components
RU2430992C2 (ru) Способ нанесения износостойких покрытий на лопатки компрессора гтд
RU2228387C2 (ru) Способ нанесения многослойного покрытия на металлические изделия
Kwietniewski et al. Nitrided layer embrittlement due to edge effect on duplex treated AISI M2 high-speed steel
US7229675B1 (en) Protective coating method for pieces made of heat resistant alloys
US11795830B2 (en) Water droplet erosion resistant coatings for turbine blades and other components
Sharipov et al. Increasing the resistance of the cutting tool during heat treatment and coating
Grigor’ev et al. Complex surface modification of carbide tool by Nb+ Hf+ Ti alloying followed by hardfacing (Ti+ Al) N
CN108179374A (zh) 一种加快真空渗碳速率的表面纳米化方法
RU2437963C1 (ru) Способ нанесения нанокомпозитного покрытия на поверхность стального изделия
RU2554828C2 (ru) Способ нанесения защитного покрытия на поверхность стального изделия
Immarigeon et al. Erosion testing of coatings for aero engine compressor components
Hu et al. Thermal shock behaviour and failure mechanism of two-kind Cr coatings on non-planar structure
RU2308537C1 (ru) Способ обработки поверхности металлического изделия
RU2541261C2 (ru) Способ формирования нанокомпозитного покрытия на поверхности изделия
Bandura et al. Alloying and modification of structural materials under pulsed plasma treatment
RU2403316C2 (ru) Способ нанесения ионно-плазменного покрытия
Shulov et al. Application of high-current pulsed electron beams for the restoration of operational properties of the blades of gas-turbine engines
Yang et al. Tribological behavior of borocarburized layer on low-carbon steel treated by double glow plasma surface alloying
RU2462516C2 (ru) Способ поверхностной обработки изделий из жаропрочных сплавов
RU2566232C1 (ru) Способ комбинированной ионно-плазменной обработки изделий из алюминиевых сплавов
Cui et al. The preparation and lubrication properties of a CrN/Cr multilayer using the double glow plasma surface alloying technique

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KZ KG MD TJ TM

MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): RU