RU2029796C1 - Способ комбинированной ионно-плазменной обработки изделий - Google Patents
Способ комбинированной ионно-плазменной обработки изделий Download PDFInfo
- Publication number
- RU2029796C1 RU2029796C1 SU5049581A RU2029796C1 RU 2029796 C1 RU2029796 C1 RU 2029796C1 SU 5049581 A SU5049581 A SU 5049581A RU 2029796 C1 RU2029796 C1 RU 2029796C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- product
- products
- chemical
- thermal treatment
- plasma treatment
- Prior art date
Links
Landscapes
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
Использование: в вакуумно-плазменной технологии обработки изделий, в частности для упрочняющей поверхностной обработки инструмента и деталей машин посредством нанесения тонкопленочных покрытий. Сущность изобретения: способ комбинированной обработки включает погружение изделия в плазму, инициируемую электрическим разрядом, с последующей химико-термической обработкой. После химико-технологической обработки осуществляет обработку поверхности изделия направленным пучком ускоренных частиц, которые генерируются автономным ионным источником. Заключительной операцией является нанесение слоя покрытия на поверхность изделия. Данная последовательность операций позволяет повысить адгезионную связь покрытия с поверхностью изделия и, как следствие, повышает износостойкость изделий в целом.
Description
Изобретение относится к вакуумно-плазменной технологии обработки изделий и может быть использовано для упрочняющей поверхностной обработки инструмента и деталей машин преимущественно посредством нанесения тонкопленочных покрытий.
Известен способ обработки изделий направленным пучком ускоренных частиц (ионов), генерируемых ионным источником [1].
Данный способ не обеспечивает существенного повышения износостойкости изделий, поскольку не образует эффективных износостойких структур.
Известен комбинированный способ ионно-плазменной обработки изделий, включающий погружение изделия в плазму, инициируемую электрическим разрядом, с последующей химико-термической обработкой (ХТО) [2].
Недостатком этого способа является недостаточно высокая износостойкость поверхности из-за образования хрупких пассивирующих фаз на поверхности изделия. При этом снижается не только износостойкость, но и происходит существенное снижение скорости насыщения поверхности, так как хрупкие фазы препятствуют эффективной диффузии вглубь поверхности. Кроме того, в случае последующего нанесения покрытия на диффузионный слой происходит отслоение покрытия.
Целью изобретения является повышение износостойкости изделий.
Цель достигается тем, что по способу комбинированной ионно-плазменной обработки изделий, включающему погружение изделий в плазму, инициируемую электрическим разрядом, с последующей ХТО, согласно изобретению после ХТО последовательно осуществляют обработку поверхности изделия направленным пучком ускоренных частиц, генерируемых автономным ионным источником, и нанесение слоя покрытия.
Сравнительный анализ показал, что предложенное техническое решение по сравнению с известными соответствует критериям охраноспособности, поскольку совокупность заявленных признаков, отраженная в формуле изобретения, не обнаружена в данной и смежной областях техники для решения поставленной задачи.
Достигаемый результат может быть реализован лишь всей совокупностью существенных признаков, так как он не является простым суммированием свойств отдельных признаков, поскольку не проявляется при использовании любого из них в отдельности в известных решениях.
Способ осуществляется следующим образом.
При обработке изделий в технологической вакуумной камере последние погружают в газовую плазму, инициируемую электрическим разрядом, после чего осуществляют ХТО изделий, включающую ионную очистку, нагрев и выдержку в заданном температурном режиме при воздействии на изделие заряженными частицами газовой плазмы, затем осуществляют обработку поверхности изделия направленным пучком ускоренных частиц, генерируемых автономным ионным источником, после чего осуществляют нанесение слоя покрытия.
Последовательное проведение вслед за операцией ХТО операции обработки изделия направленным пуском ускоренных частиц перед нанесением слоя покрытия обеспечивает частичное разрушение образующихся при ХТО в поверхностном слое хрупких пассивирующих фаз. Это существенно повышает износостойкость изделий вследствие того, что благоприятно воздействует на образование прочной адгезионной связи со слоем покрытия, наносимого после ХТО. Данный способ целесообразно применять для обработки изделий из стали и сплавов, работающих при высоких контактных нагрузках и/или температурах.
Пример реализации способа.
Проводилось два варианта комбинированной ионно-плазменной обработки режущих пластин из стали Р6М5 на модернизированной установке "Булат-6".
В первом варианте изделия устанавливались на держателе, расположенном на столе вращения установки "Булат-6". Очистка поверхности изделия проводилась ионами плазмы азота. Нагрев производился электронами плазмы двухступенчатого вакуумно-дугового разряда (ДВДР) при токе ДВДР 100А и напряжении 80 В. Температура прогрева пластин составляла 510оС. Время изотермической выдержки - 20 мин, толщина азотированного слоя 10 мкм. После изотермической выдержки осуществляли нанесение слоя металлического покрытия электродуговым испарением материала катода. Нанесение покрытия толщиной 5 мкм из нитрида титана (TiN) осуществлялось при токе дуги 100А, опорном напряжении 150 В и давлении 3 ˙10-3 мм рт.ст.
Во втором варианте аналогичные изделия обрабатывали по идентичным с первым вариантом технологическим параметрам. Однако после ХТО до начала операций нанесения покрытия поверхность изделий подвергалась обработке пучком ускоренных частиц, генерируемых посредством автономного ионного источника "Метель", встроенного в технологическую вакуумную камеру.
При проведении испытаний стойкость пластин, обработанных по второму варианту, была в 1,25 раза выше стойкости пластин, обрабатываемых по первому варианту. Кроме того, во всех пластинах, обработанных по второму варианту, при лабораторном исследовании не были обнаружены первичные признаки, предшествующие отслоению слоя покрытия в процессе возникновения высоких контактных нагрузок и/или высокой температуре.
Claims (1)
- СПОСОБ КОМБИНИРОВАННОЙ ИОННО-ПЛАЗМЕННОЙ ОБРАБОТКИ ИЗДЕЛИЙ, включающий погружение изделия в плазму, инициируемую электрическим разрядом, с последующей химико-термической обработкой, отличающийся тем, что после химико-термической обработки последовательно осуществляют обработку поверхности изделия направленным пучком ускоренных частиц, генерируемых автономным источником, и нанесение слоя покрытия.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5049581 RU2029796C1 (ru) | 1992-06-26 | 1992-06-26 | Способ комбинированной ионно-плазменной обработки изделий |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5049581 RU2029796C1 (ru) | 1992-06-26 | 1992-06-26 | Способ комбинированной ионно-плазменной обработки изделий |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2029796C1 true RU2029796C1 (ru) | 1995-02-27 |
Family
ID=21607942
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5049581 RU2029796C1 (ru) | 1992-06-26 | 1992-06-26 | Способ комбинированной ионно-плазменной обработки изделий |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2029796C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2468124C1 (ru) * | 2011-08-16 | 2012-11-27 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Способ нанесения комбинированных pvd/cvd/pvd покрытий на режущий твердосплавный инструмент |
-
1992
- 1992-06-26 RU SU5049581 patent/RU2029796C1/ru active
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
1. Ивановский Г.Ф., Петров В.И. Ионно-плазменная обработка материалов. М.: Радио и связь, 1986, с.207, рис.5.4. * |
2. Лахтин Ю.М. и др. Химико-термическия обработка материалов. М.: Металлургия, 1985, с.177-181. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2468124C1 (ru) * | 2011-08-16 | 2012-11-27 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Способ нанесения комбинированных pvd/cvd/pvd покрытий на режущий твердосплавный инструмент |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6261424B1 (en) | Method of forming diamond-like carbon coating in vacuum | |
RU97108626A (ru) | Способ формирования углеродного алмазоподобного покрытия в вакууме | |
EP0352545A3 (en) | Pvd coating and method for depositing it | |
RU2689474C1 (ru) | Способ получения покрытия на основе интерметаллидов системы ti-al, синтезированного в среде азота | |
RU2029796C1 (ru) | Способ комбинированной ионно-плазменной обработки изделий | |
RU2599073C1 (ru) | Способ ионно-плазменного нанесения многослойного покрытия на изделия из алюминиевых сплавов | |
WO2004104263A1 (en) | A method for forming a superhard amorphous carbon coating in vacuum | |
RU2671026C1 (ru) | Способ комбинированного плазменного упрочнения поверхности изделий из титановых сплавов | |
RU2052540C1 (ru) | Способ нанесения пленочного покрытия | |
CN105385992A (zh) | 一种刀具表面氮铝钛涂层制备方法 | |
RU2634400C1 (ru) | Способ ионного азотирования режущего инструмента из легированной стали | |
RU2026413C1 (ru) | Способ нагрева электропроводящих изделий в рабочей камере | |
RU2036245C1 (ru) | Способ химико-термической обработки изделий ионно-плазменным методом в среде реакционного газа | |
US5217748A (en) | Method of hardening metal surfaces | |
JPH07113182A (ja) | 金属基板を金属又は金属合金の被覆層で被覆する方法及び 装置 | |
RU2241782C1 (ru) | Способ ионно-плазменной обработки стальной поверхности режущего инструмента | |
RU2711065C1 (ru) | Способ ионной очистки в скрещенных электрических и магнитных полях перед вакуумной ионно-плазменной обработкой | |
RU2165474C2 (ru) | Способ обработки поверхности металлических изделий | |
JP3260905B2 (ja) | 皮膜形成装置 | |
RU2700344C1 (ru) | СПОСОБ УПРОЧНЕНИЯ РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА ОСАЖДЕНИЕМ МУЛЬТИСЛОЙНЫХ ПОКРЫТИЙ СИСТЕМЫ Ti - Al | |
JPS6362862A (ja) | Ti及びTi合金のTiN被覆品の製造方法 | |
RU1825820C (ru) | Способ обработки поверхности режущего инструмента | |
RU1070948C (ru) | Способ нанесени покрытий в вакууме | |
JPS62243765A (ja) | 薄膜形成時における残留応力緩和方法 | |
RU2146724C1 (ru) | Способ нанесения композиционных покрытий |