RU2280098C1 - Способ формирования покрытий из карбида вольфрама - Google Patents
Способ формирования покрытий из карбида вольфрама Download PDFInfo
- Publication number
- RU2280098C1 RU2280098C1 RU2005114868/02A RU2005114868A RU2280098C1 RU 2280098 C1 RU2280098 C1 RU 2280098C1 RU 2005114868/02 A RU2005114868/02 A RU 2005114868/02A RU 2005114868 A RU2005114868 A RU 2005114868A RU 2280098 C1 RU2280098 C1 RU 2280098C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coating
- carbide
- tungsten
- carbon
- tungsten carbide
- Prior art date
Links
Landscapes
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к получению композиционных материалов. Способ направлен на получение порошкообразных материалов с покрытием их монокарбидом вольфрама. Указанные материалы могут быть использованы для получения режущего абразивного инструмента, например для получения композиций алмаз - карбид вольфрама, расширяющих применение алмазного инструмента. Указанное покрытие предлагается наносить в два этапа: вначале формировать покрытие из кубического карбида вольфрама с минимальным содержанием углерода, а затем полученное покрытие насыщать углеродом из газовой среды до образования монокарбидного слоя. Для снижения доли углерода в покрытии из кубического карбида вольфрама предлагается проводить перед карбидизацией промежуточную термообработку в атмосфере воздуха, обеспечивается расширение спектра получаемых композиционных материалов за счет снижения температуры карбидизации. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.
Description
Способ направлен на получение композиционных порошковых материалов с покрытием из карбида вольфрама. Указанные материалы могут быть использованы для получения режущего абразивного инструмента, например для получения композиций алмаз - карбид вольфрама, расширяющих диапазон применения алмазного инструмента.
Способ может быть использован для получения покрытий из карбида вольфрама и на компактных изделиях.
Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к получению композиционных материалов.
Известен способ получения тонкого износостойкого карбидного покрытия восстановлением паров галогенидов в углеродсодержащей атмосфере (патент Англии №1460981).
Применение данного способа ограничивает выбор подложек для формирования покрытия вследствие опасности подтравливания материала подложки парами агрессивных галогенидов и продуктов их восстановления.
Известен также способ формирования диффузионного покрытия из карбида вольфрама путем насыщения вольфрамовой поверхности углеродом из газовой фазы в процессе термической обработки (Самсонов Г.В., Эпик А.П. Тугоплавкие покрытия. - М.: Металлургия. - 1973. С.132-137). Для реализации данного способа вольфрамовое изделие помещают в графитовую печь с углеродсодержащей атмосферой и термообрабатывают при температурах 1600-2000°С. В результате термообработки формируется двухслойное покрытие из монокарбида вольфрама с внешней стороны и полукарбида вольфрама между подложкой и монокарбидом вольфрама.
Данный способ по совокупности сходных признаков: наличие вольфрамовой составляющей на поверхности частиц (вольфрамового покрытия); насыщение этой составляющей углеродом из газовой фазы в процессе термообработки, принят за прототип.
Преимуществом данного способа является отсутствие паров с повышенной реакционной способностью, реагирующих с подложкой, недостатками - проведение процесса формирования покрытия из карбида при повышенных температурах, что ограничивает выбор покрываемых материалов (например, алмаз графитизируется при температурах выше 1000°С), и наличие полукарбида вольфрама в покрытии, снижающее работоспособность монокарбидного слоя.
Изобретение решает задачу снижения температуры формирования покрытия из монокарбида вольфрама с техническим результатом расширения спектра получаемых композиционных материалов за счет использования в качестве подложек веществ, устойчивых при температурах до 1000°С.
Поставленная задача решается тем, что в способе формирования покрытий из монокарбида вольфрама на порошкообразных материалах и компактных изделиях, включающем насыщение вольфрамовой составляющей (вольфрамового покрытия) углеродом из углеродсодержащей газовой фазы, согласно изобретению формирование карбидного покрытия проводят в два этапа: на первом формируется покрытие из кубического карбида вольфрама с минимальным содержанием углерода (например, при термическом разложении паров карбонила вольфрама в условиях термоциклирования подложки от 130÷600°С); на втором этапе данное покрытие обрабатывается в углеродсодержащей атмосфере при температуре 1000°С.
Задача решается также тем, что для снижения доли углерода в покрытии из кубического карбида вольфрама, формируемом на первом этапе, данное покрытие перед обработкой в углеродсодержащей атмосфере насыщается кислородом путем обработки его в атмосфере воздуха при температуре 400-450°С.
Технический результат достигается способом формирования покрытий из карбида вольфрама, включающим насыщение вольфрамовой составляющей (вольфрамсодержащего покрытия) углеродом из углеродсодержащей газовой фазы, в котором на первом этапе формируют покрытие из кубического карбида вольфрама при температуре не выше 450-600°С, а на втором этапе данный кубический карбид вольфрама переводят в монокарбид при температуре не выше 1000°С.
Предложенный способ заключается в том, что формирующееся на первом этапе покрытие образует капсулу, защищающую подложку от химического и механического воздействия на втором этапе обработки в углеродсодержащей атмосфере. Сформированный на первом этапе кубический карбид вольфрама в процессе термообработки при температуре 850-920°С образует активную фазу WC0.01, с повышенной реакционной способностью и способную трансформироваться при подпитке углеродом из внешней среды в гексагональный монокарбид вольфрама, минуя стадию образования полукарбида W2C. Чем ниже содержание углерода в формируемом при 450-600°С кубическом карбиде вольфрама, тем выше доля образующейся при термообработке фазы WC0.01, тем ближе к стехиометрии образующийся на втором этапе монокарбид вольфрама.
Насыщение кислородом поверхности вольфрамового покрытия перед вторым этапом формирования карбидного покрытия способствует снижению доли углерода в кубическом карбиде вольфрама и увеличению доли фазы WC0.01. Повышенная реакционная способность фазы WC0.01 позволяет проводить обработку покрытия в углеродсодержащей атмосфере при температурах не выше 1000°С, что обеспечивает сохранность алмазного зерна подложки от рекристаллизации.
| Таблица. | ||||
| Примеры конкретного исполнения | ||||
| Доля углерода в исходном покрытии из кубического карбида вольфрама, % ат | Продолжительность термообработки покрытия, час | Состав покрытия, % по массе | ||
| на воздухе при 450°С | В СО при 1000°С | WCгекс | W2Cгекс | |
| - | 0,1 | 4,1 | 95,9 | |
| 45 | - | 1,0 | 31,8 | 68,2 |
| - | 3,0 | 97,0 | 3,0 | |
| 15 | - | 0,1 | 23,1 | 76,9 |
| - | 1,0 | 100,0 | 0,0 | |
| 0,5 | 0,1 | 21,0 | 79,0 | |
| 45 | 0,5 | 1,0 | 98,2 | 1,8 |
| 0,5 | 3,0 | 100,0 | 0,0 | |
| 45 | 1,0 | 0,1 | 26,6 | 73,4 |
| 1,0 | 1,0 | 100,0 | 0,0 | |
Claims (2)
1. Способ формирования покрытий из монокарбида вольфрама на порошкообразных материалах и компактных изделиях, включающий насыщение вольфрамовой составляющей предварительно наносимого покрытия углеродом из углеродсодержащей газовой фазы, отличающийся тем, что формирование карбидного покрытия проводят в два этапа: на первом формируют покрытие из кубического карбида вольфрама с минимальным содержанием углерода при 450-600°С, а на втором этапе данное покрытие обрабатывают в углеродсодержащей атмосфере при температуре 1000°С.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для снижения доли углерода в покрытии из кубического карбида вольфрама, формируемом на первом этапе, данное покрытие перед обработкой в углеродсодержащей атмосфере насыщают кислородом путем обработки его в атмосфере воздуха.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005114868/02A RU2280098C1 (ru) | 2005-05-16 | 2005-05-16 | Способ формирования покрытий из карбида вольфрама |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005114868/02A RU2280098C1 (ru) | 2005-05-16 | 2005-05-16 | Способ формирования покрытий из карбида вольфрама |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2280098C1 true RU2280098C1 (ru) | 2006-07-20 |
Family
ID=37028724
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005114868/02A RU2280098C1 (ru) | 2005-05-16 | 2005-05-16 | Способ формирования покрытий из карбида вольфрама |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2280098C1 (ru) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2216547A (en) * | 1988-03-10 | 1989-10-11 | Central Glass Co Ltd | Method of forming tungsten carbide by chemical vapor deposition |
| 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 |
| 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 |
| RU2015190C1 (ru) * | 1992-05-12 | 1994-06-30 | Валерий Васильевич Осипов | Способ получения твердого сплава на основе простых и сложных монокарбидов viа группы металлов со связкой на основе металлов группы железа |
| RU2151814C1 (ru) * | 1999-01-26 | 2000-06-27 | Акционерное общество закрытого типа "Карбид" | Способ получения алмазосодержащего материала и материал, полученный этим способом |
| EP1158070A1 (en) * | 1999-02-11 | 2001-11-28 | Hardide Limited | Tungsten carbide coatings and method for producing the same |
-
2005
- 2005-05-16 RU RU2005114868/02A patent/RU2280098C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
| 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 |
| GB2216547A (en) * | 1988-03-10 | 1989-10-11 | Central Glass Co Ltd | Method of forming tungsten carbide by chemical vapor deposition |
| RU2015190C1 (ru) * | 1992-05-12 | 1994-06-30 | Валерий Васильевич Осипов | Способ получения твердого сплава на основе простых и сложных монокарбидов viа группы металлов со связкой на основе металлов группы железа |
| RU2151814C1 (ru) * | 1999-01-26 | 2000-06-27 | Акционерное общество закрытого типа "Карбид" | Способ получения алмазосодержащего материала и материал, полученный этим способом |
| EP1158070A1 (en) * | 1999-02-11 | 2001-11-28 | Hardide Limited | Tungsten carbide coatings and method for producing the same |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| САМСОНОВ Г.В. и др. Тугоплавкие покрытия. М.: Металлургия, 1973, с.132-137. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4789389B2 (ja) | ルテニウム薄膜の形成方法 | |
| JP4045239B2 (ja) | 金属含有単一相組成物の製造方法 | |
| JP5081352B2 (ja) | 炭化物被覆ダイヤモンド粉末の製造方法 | |
| CN104039738B (zh) | 金刚石复合材料和制造金刚石复合材料的方法 | |
| CN103771359A (zh) | 一种无添加剂燃烧合成制备亚微米级高α相氮化硅粉体的方法 | |
| Pavarajarn et al. | Enhancement of direct nitridation of silicon by common metals in silicon nitride processing | |
| RU2280098C1 (ru) | Способ формирования покрытий из карбида вольфрама | |
| Okada et al. | Synthesis of aluminum nitride sintered bodies using the direct nitridation of Al compacts | |
| JPH05279125A (ja) | 焼結窒化ケイ素セラミックの製造法 | |
| US20090226723A1 (en) | Method for the preparation of titanium nitride powder | |
| JPS62282635A (ja) | 窒化アルミニウム超微粉と耐酸化性アルミニウム超微粉の混合超微粉の製造法 | |
| JP2662591B2 (ja) | 窒化アルミニウム粉末およびその製造方法 | |
| JPS63265866A (ja) | 窒化アルミニウム焼結体の製造方法 | |
| JPH0266159A (ja) | 窒化アルミニウム層の形成方法 | |
| JP3452741B2 (ja) | 窒化アルミニウム基複合材料の製造方法 | |
| JP2003137655A (ja) | 炭化硼素−窒化アルミニウム焼結体とその製造方法 | |
| SU1654258A1 (ru) | Способ получени ультрадисперного порошка А @ N | |
| KR102475700B1 (ko) | 실리콘 분말의 제조방법 및 이를 이용한 질화규소의 제조방법 | |
| KR102094297B1 (ko) | 입방정 질화붕소의 질화티타늄 코팅방법 | |
| JP2731333B2 (ja) | 窒化珪素焼結体、その製造方法、窒化珪素粉末及びその製造方法 | |
| JPS60186471A (ja) | 非酸化物系セラミツクス材料の表面処理方法 | |
| Ha et al. | The Effect of Particle Size of Coating Powder and Coating Temperature on the Thickness of Coating Layer Formed on Metal Surface | |
| JPS63265865A (ja) | 窒化アルミニウム焼結体の製造方法 | |
| Datta et al. | The effect of atmosphere on the sintering of nano-crystalline α-silicon carbide doped with boron carbide | |
| JPS6321207A (ja) | 窒化アルミニウム粉末の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090517 |