RU2449053C1 - Способ нанесения износостойкого покрытия на титановые сплавы - Google Patents
Способ нанесения износостойкого покрытия на титановые сплавы Download PDFInfo
- Publication number
- RU2449053C1 RU2449053C1 RU2011112953/02A RU2011112953A RU2449053C1 RU 2449053 C1 RU2449053 C1 RU 2449053C1 RU 2011112953/02 A RU2011112953/02 A RU 2011112953/02A RU 2011112953 A RU2011112953 A RU 2011112953A RU 2449053 C1 RU2449053 C1 RU 2449053C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- compound
- wear
- deposition
- diffusion
- titanium alloys
- Prior art date
Links
Landscapes
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Abstract
Изобретение относится к нанесению износостойких покрытий и может найти применение в авиастроении и машиностроении. Проводят диффузионную электрохимическую обработку титанового сплава в электролите следующего химического состава, г/л: ортофосфорная кислота - 1100-1200, сегнетова соль или молочная кислота - 20-50, вода - до 1 л. Осаждают карбид хрома из паровой фазы бисаренхроморганического соединения. Диффузионную электрохимическую обработку проводят в течение 1-2 ч при плотности тока 5-10 А/дм2 и температуре 50-60°С. Перед осаждением карбида хрома из паровой фазы бисаренхроморганического соединения в соединение вводят 2-5 мас.% дибензилового эфира. Процесс осаждения карбида хрома из паровой фазы бисаренхроморганического соединения проводят в вакууме или токе инертного газа при давлении ≤100 Па. Увеличивается ресурс и надежность деталей из титановых сплавов, работающих в условиях воздействия агрессивных сред, износа и высоких температур. 3 з.п. ф-лы, 1 табл., 4 пр.
Description
Изобретение относится к нанесению износостойких покрытий для защиты поверхностей титановых сплавов от воздействия агрессивных сред, износа и высоких температур и может найти применение в авиастроении, машиностроении.
Получению качественных износостойких покрытий на изделиях из титановых сплавов препятствует их способность к внедрению газа в поверхностные слои, а также наличие образующейся на воздухе при нормальных условиях оксидной пленки TiO2.
Известен способ нанесения износостойкого покрытия на нагретую поверхность изделий путем термического разложения в вакууме паров бисэтилбензолхрома, в котором нанесение покрытия ведут в неизотермическом режиме при температурах 300-350°С на начальной стадии процесса с последующим повышением ее до 500-600°С (а.с. СССР №638634).
Недостатком известного способа является неудовлетворительная адгезионная прочность покрытия на титановых сплавах.
Известен способ получения износостойкого хромового покрытия на изделиях из титановых сплавов в гальванической ванне, в котором на изделие предварительно наносят подслой никеля с последующей термической обработкой (патент ФРГ №3716937).
Недостатком известного способа является необходимость применения токсичных соединений шестивалентного хрома (1-й класс опасности по ГОСТ 12.1.007-76).
Известен способ нанесения двухслойного износостойкого покрытия на титановые сплавы, в котором сначала наносят подслой из меди толщиной 0,3-10 мкм, проводят вакуумный отжиг при температуре 450-500°С и глубине вакуума 10-3-10-2 мм рт.ст., затем в качестве износостойкого слоя наносят карбид хрома пиролизом бисаренхроморганических соединений (а.с. СССР 1776699).
Недостатком известного способа являются низкие адгезионные свойства покрытия и/или подслоя.
Известен способ нанесения износостойкого покрытия на изделия из титановых сплавов, в котором создают шероховатость на поверхности изделия путем пескоструйной обработки, в качестве промежуточного слоя на основу наносят слой никеля путем катодного распыления в вакуумной камере, после чего проводят промежуточную стадию очистки, активацию путем погружения в цианидсодержащий раствор и последующее нанесение износостойкого покрытия из электролита, содержащего серебро или металл, выбираемый из группы, включающей хром, и/или никель, и/или кобальт с/или без керамических частиц SiC, Cr2C3, Al2О3, Cr2O3 (патент РФ №2068032).
Недостатком известного способа является необходимость применения вредных соединений цианида и низкие адгезионные свойства покрытия и/или подслоя.
Известен способ нанесения на основу из алюминия или его сплава композиционного покрытия, содержащего карбид хрома, в котором между основой и слоем из пиролитического карбида хрома размещен промежуточный слой из оксидокерамики (патент РФ №2175686).
Недостатком известного способа является невозможность его использования для титановых сплавов.
Наиболее близким аналогом, принятым за прототип, является способ нанесения двухслойного износостойкого покрытия на титановые сплавы, включающий осаждение подслоя никеля или его сплавов толщиной 0,1-10 мкм и последующее осаждение износостойкого слоя карбида хрома из паровой фазы бисаренхроморганических соединений (патент РФ №2251589).
Недостатком способа-прототипа является недостаточно высокая адгезионная прочность покрытия.
Технической задачей предлагаемого изобретения является разработка способа нанесения износостойкого покрытия на титановые сплавы с высокой адгезионной прочностью.
Для решения поставленной задачи предложен способ нанесения износостойкого покрытия на титановые сплавы путем осаждения карбида хрома из паровой фазы бисаренхроморганического соединения, в котором перед осаждением карбида хрома проводят диффузионную электрохимическую обработку титанового сплава в электролите следующего химического состава, г/л:
| ортофосфорная кислота | 1100-1200 |
| сегнетова соль или молочная кислота | 20-50 |
| вода | до 1 л |
Диффузионную электрохимическую обработку проводят в течение 1-2 ч при плотности тока 5-10 А/дм2 и температуре 50-60°C.
Перед осаждением карбида хрома из паровой фазы бисаренхроморганического соединения в соединение может быть введено 2-5 мас.% дибензилового эфира.
Процесс осаждения карбида хрома из паровой фазы бисаренхроморганического соединения проводят в вакууме или токе инертного газа при давлении ≤100 Па.
Проведение диффузионной электрохимической обработки в электролите с заявляемым содержанием и соотношением компонентов перед осаждением карбида хрома из паровой фазы бисаренхроморганического соединения позволяет значительно повысить адгезионные свойства наносимого на титановые сплавы износостойкого покрытия без нанесения подслоя.
Введение дибензилового эфира в бисаренхроморганическое соединение стабилизирует и ускоряет процесс осаждения, а также изменяет внутреннюю структуру карбида хрома, что приводит к увеличению максимальной толщины покрытия и повышению качества его поверхности.
Примеры осуществления
Пример 1
В качестве образцов использовали листовые детали из титанового сплава ВТ22. Диффузионную электрохимическую обработку проводили в течение 1 ч при плотности тока 8 А/дм2 и температуре 50°С в электролите следующего состава, г/л: ортофосфорная кислота - 1156, сегнетова соль - 20, вода до 1 л. Покрытие осаждали в вакууме из бисаренхроморганического соединения «Бархос» (ТУ 6-01-1149-78) с добавкой 2% дибензилового эфира. Режимы обработки и состав электролита приведены в таблице.
Пример 2
Аналогичен примеру 1, в качестве образцов использовали листовые детали из титанового сплава ВТ6.
Пример 3
Аналогичен примеру 1, в качестве образцов использовали листовые детали из титанового сплава ОТ4.
Пример 4 - по способу-прототипу
Из представленных в таблице результатов видно, что адгезионная прочность покрытия, получаемого по предлагаемому способу, на 10-15% выше, чем в способе-прототипе, при сохранении высокой микротвердости на уровне прототипа.
Предлагаемый способ позволит увеличить ресурс и надежность деталей из титановых сплавов, работающих в условиях воздействия агрессивных сред, износа и высоких температур.
| Таблица | ||||||||
| № п.п. | Состав электролита, г/л | Плотноть тока, А/дм2 | Темпера-тура, °С | Содержание дибензилового эфира в бисаренхроморганическом соединении, % | Адгезионная прочность, МПа | Микротвердость, ГПа | ||
| ортофосфорная кислота | сегнетова соль | молочная кислота | ||||||
| 1 | 1156 | 20 | - | 10 | 55 | 5 | 630 | 17 |
| 2 | 1100 | - | 50 | 8 | 50 | 2 | 635 | 17 |
| 3 | 1200 | - | 35 | 5 | 60 | - | 640 | 16 |
| 4 | - | - | - | - | - | - | 570 | 17 |
Claims (4)
1. Способ нанесения износостойкого покрытия на титановые сплавы путем осаждения карбида хрома из паровой фазы бисаренхроморганического соединения, отличающийся тем, что перед осаждением карбида хрома проводят диффузионную электрохимическую обработку титанового сплава в электролите следующего химического состава, г/л:
ортофосфорная кислота 1100-1200
сегнетова соль или молочная кислота 20-50
вода до 1 л
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что диффузионную электрохимическую обработку проводят в течение 1-2 ч при плотности тока 5-10 А/дм3 и температуре 50-60°С.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед осаждением карбида хрома из паровой фазы бисаренхроморганического соединения в соединение вводят 2-5 мас.% дибензилового эфира.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что процесс осаждения карбида хрома из паровой фазы бисаренхроморганического соединения проводят в вакууме или токе инертного газа при давлении ≤100 Па.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011112953/02A RU2449053C1 (ru) | 2011-04-05 | 2011-04-05 | Способ нанесения износостойкого покрытия на титановые сплавы |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011112953/02A RU2449053C1 (ru) | 2011-04-05 | 2011-04-05 | Способ нанесения износостойкого покрытия на титановые сплавы |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2449053C1 true RU2449053C1 (ru) | 2012-04-27 |
Family
ID=46297516
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011112953/02A RU2449053C1 (ru) | 2011-04-05 | 2011-04-05 | Способ нанесения износостойкого покрытия на титановые сплавы |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2449053C1 (ru) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2173241C2 (ru) * | 1995-10-27 | 2001-09-10 | Теледайн Индастриз, Инк. | Пластина режущего инструмента и способ ее изготовления |
| EP1253124A1 (en) * | 2001-04-17 | 2002-10-30 | Toshiba Tungaloy Co., Ltd. | Highly adhesive surface-coated cemented carbide and method for producing the same |
| RU2251589C1 (ru) * | 2003-10-21 | 2005-05-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") | Способ нанесения двухслойного износостойкого покрытия на титан и его сплавы |
| EP1548153B1 (en) * | 2003-12-24 | 2008-10-15 | CENTRO SVILUPPO MATERIALI S.p.A. | Process for producing multilayer coating with high abrasion resistance |
| RU2374075C2 (ru) * | 2004-01-09 | 2009-11-27 | Мту Аэро Энджинз Гмбх | Износостойкое защитное покрытие и деталь с таким покрытием |
-
2011
- 2011-04-05 RU RU2011112953/02A patent/RU2449053C1/ru active IP Right Revival
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2173241C2 (ru) * | 1995-10-27 | 2001-09-10 | Теледайн Индастриз, Инк. | Пластина режущего инструмента и способ ее изготовления |
| EP1253124A1 (en) * | 2001-04-17 | 2002-10-30 | Toshiba Tungaloy Co., Ltd. | Highly adhesive surface-coated cemented carbide and method for producing the same |
| RU2251589C1 (ru) * | 2003-10-21 | 2005-05-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") | Способ нанесения двухслойного износостойкого покрытия на титан и его сплавы |
| EP1548153B1 (en) * | 2003-12-24 | 2008-10-15 | CENTRO SVILUPPO MATERIALI S.p.A. | Process for producing multilayer coating with high abrasion resistance |
| RU2374075C2 (ru) * | 2004-01-09 | 2009-11-27 | Мту Аэро Энджинз Гмбх | Износостойкое защитное покрытие и деталь с таким покрытием |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4796464B2 (ja) | 耐食性に優れたアルミニウム合金部材 | |
| JP4762077B2 (ja) | 鉄鋼部材の焼入れ方法、焼入れ鉄鋼部材及び焼入れ表面保護剤 | |
| US6783863B2 (en) | Plasma processing container internal member and production method thereof | |
| JP5319295B2 (ja) | 窒化クロムイオンプレーティング皮膜及びその製造方法並びに内燃機関用ピストンリング | |
| CN104947107B (zh) | 一种钛及钛合金表面抗氧化耐磨损复合涂层及其制备方法 | |
| JP5498572B2 (ja) | 耐食性に優れた被覆物品の製造方法および被覆物品 | |
| JP5403816B2 (ja) | Ｄｌｃ膜被覆部材およびその製造方法 | |
| JP2014522916A (ja) | 任意のイットリア被覆層を有するＡｌＯＮコーティングされた基体 | |
| RU2591932C1 (ru) | Способ получения износостойкого покрытия | |
| RU2018122058A (ru) | Деталь авиационного двигателя, включающая покрытие для защиты от эрозии, и способ изготовления такой детали | |
| JP5292588B2 (ja) | 高温用途材被覆用サーメット溶射粉末材料およびその製造方法 | |
| RU2449053C1 (ru) | Способ нанесения износостойкого покрытия на титановые сплавы | |
| WO2015147162A1 (ja) | アルミニウム部材の表面被覆方法及び表面被覆アルミニウム部材並びに内燃機関用ピストン | |
| KR101615613B1 (ko) | 서밋 용사분말, 용융금속도금 배스용 롤 및 용융금속도금 배스 중 부품 | |
| WO2019144492A1 (zh) | 一种替代压铸铝阳极的金属表面上色工艺 | |
| RU2547983C1 (ru) | Способ получения покрытия на алюминиевых сплавах | |
| KR101772772B1 (ko) | 표면 처리된 기판 및 이의 제조방법 | |
| JP2006242297A (ja) | 組合せオイルコントロールリング | |
| JPWO2019064672A1 (ja) | 皮膜積層体及びその製造方法 | |
| JP2014077163A (ja) | アモルファスカーボン膜被覆部材 | |
| US11976350B2 (en) | Covering member and method for manufacturing the same | |
| RU2251589C1 (ru) | Способ нанесения двухслойного износостойкого покрытия на титан и его сплавы | |
| TWI477649B (zh) | 鎂合金表面防腐處理方法及其鎂製品 | |
| JP2011208281A (ja) | 鉄鋼部材の焼入れ方法、焼入れ鉄鋼部材及び焼入れ表面保護剤 | |
| Mrdak | Karakterizacija aluminijum oksid 40% titanijum dioksid prevlake otporne na habanje |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130406 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20151210 |
|
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20170130 |