RU2660502C1 - Способ нанесения покрытия на поверхность стального изделия - Google Patents
Способ нанесения покрытия на поверхность стального изделия Download PDFInfo
- Publication number
- RU2660502C1 RU2660502C1 RU2017141319A RU2017141319A RU2660502C1 RU 2660502 C1 RU2660502 C1 RU 2660502C1 RU 2017141319 A RU2017141319 A RU 2017141319A RU 2017141319 A RU2017141319 A RU 2017141319A RU 2660502 C1 RU2660502 C1 RU 2660502C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coating
- product
- total thickness
- nitriding
- vapor deposition
- Prior art date
Links
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims abstract description 35
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims abstract description 33
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 16
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 16
- 238000005121 nitriding Methods 0.000 claims abstract description 24
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 238000000992 sputter etching Methods 0.000 claims abstract description 13
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 claims abstract description 9
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims abstract description 7
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 claims abstract description 6
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- CXOWYMLTGOFURZ-UHFFFAOYSA-N azanylidynechromium Chemical compound [Cr]#N CXOWYMLTGOFURZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000002114 nanocomposite Substances 0.000 claims description 3
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 2
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 abstract description 11
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 6
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 4
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 229910052774 Proactinium Inorganic materials 0.000 description 3
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052770 Uranium Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- -1 silicon nitrides Chemical class 0.000 description 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000035051 Malignant migrating focal seizures of infancy Diseases 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000746 Structural steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010037 TiAlN Inorganic materials 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001845 chromium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 1
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 description 1
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010584 magnetic trap Methods 0.000 description 1
- 208000012054 malignant migrating partial seizures of infancy Diseases 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 1
- 229910017464 nitrogen compound Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002830 nitrogen compounds Chemical class 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 210000004243 sweat Anatomy 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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
- C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
-
- 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
- C23C8/00—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C8/06—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases
- C23C8/36—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases using ionised gases, e.g. ionitriding
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
Изобретение относится к нанесению покрытия на поверхность стального изделия, применяемого для защиты от эрозионного износа рабочих лопаток влажнопаровых ступеней турбин, эксплуатирующихся в экстремальных условиях. Способ включает ионную очистку поверхности изделия и вакуумной камеры в среде инертного газа, ионное травление и ионно-плазменное азотирование поверхности изделия, нанесение покрытия методом физического осаждения из паровой фазы. Ионное травление и азотирование поверхности изделия проводят одновременно с использованием дуальной магнетронной распылительной системы в качестве источников аргоновой плазмы с увеличенной плотностью потока ионов на изделии при нагреве изделия до температуры 370-430°С с одновременной подачей газа азота. Нанесение покрытия методом физического осаждения из паровой фазы проводят последовательным чередованием микрослоя из хрома общей толщиной 0,5-1,5 мкм и микрослоя из нитрида хрома общей толщиной 2-3 мкм до получения покрытия общей толщиной 5-30 мкм. Обеспечивается расширение области применения нанесения покрытий методом физического осаждения из паровой фазы для различных марок лопаточных сталей. 3 табл.
Description
Изобретение относится к области энергетического машиностроения и может быть использовано для защиты от эрозионного износа рабочих лопаток влажнопаровых ступеней турбин, эксплуатирующихся в экстремальных условиях.
Известен способ формирования износостойкого покрытия на поверхности изделий из конструкционной стали (патент RU №2131480, опубл. 10.06.1999, МПК С23С 14/06), включающий ионно-плазменное азотирование изделия с образованием промежуточного слоя, очистку и активацию поверхности детали и нанесение покрытия TiN, которое осуществляется в едином технологическом цикле в плазме дугового и газового разряда с накаленным катодом в одной вакуумной камере.
Недостатками данного технического решения являются низкие защитные свойства покрытия вследствие внедрения микрокапельной фазы распыляемого материала в объем покрытия, а также возможное изменение свойств материала подложки вследствие нагрева изделия до высокой температуры 450-500°С при формировании азотированного слоя.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ нанесения нанокомпозитного покрытия на поверхность стального изделия (пат. RU №2437963, опубл. 27.12.2011, МПК С23С 14/06), в котором при очистке изделия проводят очистку камеры в среде инертного газа, ионное травление и ионно-плазменное азотирование, после которого дополнительно проводят ионное травление поверхности изделия. Затем наносят покрытие методом физического осаждения из паровой фазы путем нанесения микрослоя из нанослоев толщиной 1-100 нм из титана, алюминия и кремния, последующего нанесения микрослоя из нанослоев толщиной 1-100 нм из нитридов титана, алюминия, кремния или нанесения микрослоя в виде аморфной матрицы из нитрида кремния с твердыми включениями из нитридов титана и алюминия с характерными расстояниями между указанными включениями, составляющими 1-100 нм.
Недостатком данного технического решения является узкая область применения вследствие эффективности использования данного способа для защиты от эрозионного износа рабочих лопаток влажнопаровых ступеней турбин, изготовленных только из лопаточной стали 20X13.
Технической задачей предлагаемого изобретения является унификация способа нанесения покрытия для повышения эрозионной стойкости различных марок лопаточных сталей.
Технический результат заключается в расширении области применения способа нанесения защитного покрытия.
Это достигается тем, что в известном способе нанесения покрытия на поверхность стального изделия, включающем ионную очистку поверхности изделий и вакуумной камеры в среде инертного газа, ионное травление и ионно-плазменное азотирование поверхности изделия, нанесение покрытия методом физического осаждения из паровой фазы, при этом ионное травление и азотирование поверхности изделия проводят одновременно с использованием дуальной магнетронной распылительной системы в качестве источников аргоновой плазмы с увеличенной плотностью потока ионов на изделии при нагреве изделий до температуры 370-430°С с одновременной подачей газа азота, нанесение покрытия методом физического осаждения из паровой фазы проводят последовательным чередованием микрослоя из хрома общей толщиной 0,5-1,5 мкм и микрослоя из нитрида хрома общей толщиной 2-3 мкм до получения покрытия общей толщиной 5-30 мкм.
Способ нанесения покрытий на поверхность стального изделия осуществляется следующим образом.
Изделия полируют, обезжиривают в ультразвуковой ванне, обрабатывают бензино-спиртовой смесью, подвергают термообработке в сушильном шкафу. Подготовленные таким образом изделия размещают в вакуумной камере. Изделие изолируют от корпуса вакуумной камеры и подключают к источнику импульсного отрицательного напряжения (напряжение смещения), причем частоты источников питания магнетронов и изделия синхронизированы.
Для реализации способа используют системы откачки и напуска плазмообразующего газа аргона и газа азота - для азотирования и формирования покрытий.
Производят откачку вакуумной камеры с одновременным ее нагревом для интенсификации процесса дегазации камеры и изделий.
Затем проводят ионную очистку поверхности изделий и вакуумной камеры в тлеющем разряде для удаления адсорбированных паров воды, растворителей и т.п., для чего на изделие подают отрицательное напряжение, а в вакуумную камеру напускают инертный газ аргон.
Проводят совмещенное ионное травление и ионно-плазменное азотирование очищенной поверхности изделий с увеличенной плотностью потока ионов на изделии при одновременном нагреве изделий до температуры 370-430°С. Для этого включают дуальные источники питания и устанавливают ток магнетронного разряда на магнетронах с «разбалансированными» магнитными системами, а также подают газ азот.
Проведение азотирования обеспечивает глубину модифицированного слоя до 70 мкм. За счет совмещения азотирования и ионного травления поверхность изделия остается светлого цвета, с параметрами шероховатости не более 1 мкм для предварительно полированных поверхностей изделий. Азотирование поверхности заключается в диффузионном насыщении азотом приповерхностного слоя металла глубиной до 70 мкм, в результате чего образуется раствор азота в металле. Твердость поверхности может возрасти в шесть раз от исходной величины, уменьшаясь с глубиной до твердости исходного материала. Формирование азотированного градиентного слоя в приповерхностной области изделия с плавно изменяющейся твердостью позволяет значительно уменьшить напряжения на границе раздела изделие-покрытие, что необходимо для исключения резкого изменения твердости на границе «покрытие - основной материал» и снижения внутренних механических напряжений в пограничной зоне материалов покрытия и основы.
Дуальные источники питания и магнетроны образуют дуальную магнетронную распылительную систему. На этапе совмещенного ионного травления и азотирования дуальные магнетронные распылительные системы используются в качестве источников аргоновой плазмы. Наиболее интенсивное травление происходит, когда изделия проходят между магнетронами дуальной магнетронной распылительной системы. Применение магнетронов в процессе травления позволяет избежать нанесения капель металла на поверхность изделия, что характерно при использовании электродуговых распылителей. Использование дуальных источников питания с образованием магнитной ловушки магнитной системы магнетронов позволяет обеспечить осцилляцию электронов и повысить уровень ионизации газов и концентрацию атомов и ионов азота в объеме между магнетронами.
Во время азотирования поверхность изделия подвергается ионному травлению, что обеспечивает чистоту поверхности и позволяет реализовать безводородное азотирование, в отличие от «классического» ионно-плазменного азотирования, которое проводится в тлеющем разряде в смеси азотосодержащего газа (азот или аммиак) и водорода. При применении безводородного азотирования происходит удаление соединения железа с азотом и образующихся в процессе азотирования окисных пленок вследствие десорбции газов и паров со стенок камеры.
Нанесение износостойкого покрытия на основе соединений хрома проводится непосредственно после этапа совмещенного ионного травления и азотирования. Для этого отключают подачу азота, отрицательное напряжение на изделии уменьшают, на каждый магнетрон подают мощность и включают подачу реакционного газа - азота для получения покрытия на основе нитрида хрома. Износостойкое покрытие наносят методом физического осаждения из паровой фазы посредством дуальных магнетронов, последовательно чередуя слои хрома и слои нитрида хрома. Первым наносят микрослой из хрома общей толщиной 0,5-1,5 мкм, а затем наносят второй микрослой из нитридов хрома общей толщиной 2-3 мкм. Далее операции повторяют, и в результате получают износостойкое покрытие общей толщиной 5-30 мкм. Экспериментально обнаружено, что наилучшие характеристики покрытия достигаются в указанных диапазонах толщин микрослоев, которые регулируются временем формирования покрытия.
Для исследования эрозионной стойкости покрытия, нанесенного описанным выше способом, были изготовлены три группы образцов из сталей 20X13, 12X13 и ЭИ961. Первая группа (I) образцов обработке не подвергалась. На поверхность второй группы (II) образцов было нанесено нанокомпозитное покрытие по способу, выбранному в качестве прототипа, показавшее наилучшее значение относительной эрозионной стойкости, состоящее из нитрида кремния, с зернами TiAlN, при этом азотирование проводилось после очистки аргоном, а нанесение покрытия осуществлялось сразу после азотирования, ионное травление проводилось до и после азотирования. На поверхность третьей группы (III) образцов было нанесено покрытие согласно предлагаемому способу.
Первая группа (I) являлась контрольной, и эрозионная стойкость образцов второй (II) и третьей групп (III) определялась по отношению к эрозионной стойкости образцов первой группы. Исследование проводилось на экспериментальном комплексе уникальных стендов и установок -"Гидроударный стенд Эрозия-М" (УНУ "Гидроударный стенд Эрозия-М"). ФГБОУ ВО «НИУ «МЭИ». Результаты исследований эрозионной стойкости образцов из стали 20X13 приведены в таблице 1, образцов из стали 12X13 - в таблице 2, образцов из стали ЭИ961 - в таблице 3.
Таким образом, предлагаемый способ нанесения покрытия на поверхность стального изделия позволяет многократно увеличить эрозионную стойкость широкого ряда лопаточных сталей.
Пример конкретной реализации способа:
- полировка изделия, обезжиривание ультразвуком и протирка бензино-спиртовой смесью, сушка в шкафу при Т=60°С;
- размещение изделий на карусели в вакуумной камере, одновременный нагрев и откачка вакуумной камеры Т=150°С, Рост=8⋅10-3 Па;
- ионная очистка аргоном, Р=0,5 Па, Uсмещения =800-1300 В;
- ионное травление и азотирование, Р=1,5 Па, Uсмещения =800-1300 В, ток магнетронного разряда I=5 А, температура изделия Тизд=400°С;
- нанесение многослойного покрытия, состоящего из слоев Cr-CrN по режиму Р=1,2 Па, Uсмещения =80 В, напряжение на магнетронах - по 450-500 В. температура изделия Тизд=350°С.
Использование предлагаемого изобретения позволяет увеличить эрозионную стойкость различных марок лопаточных сталей, что приводит к повышению надежности эксплуатации рабочих лопаток последних ступеней мощных паровых турбин.
Claims (1)
- Способ нанесения нанокомпозитного покрытия на поверхность стального изделия, включающий ионную очистку поверхности изделия и вакуумной камеры в среде инертного газа, ионное травление и ионно-плазменное азотирование поверхности изделия, нанесение покрытия методом физического осаждения из паровой фазы, отличающийся тем, что ионное травление и азотирование поверхности изделия проводят одновременно с использованием дуальной магнетронной распылительной системы в качестве источников аргоновой плазмы с увеличенной плотностью потока ионов на изделии при нагреве изделия до температуры 370-430°С с одновременной подачей азота, а нанесение покрытия методом физического осаждения из паровой фазы проводят последовательным чередованием микрослоя из хрома общей толщиной 0,5-1,5 мкм и микрослоя из нитрида хрома общей толщиной 2-3 мкм до получения покрытия общей толщиной 5-30 мкм.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017141319A RU2660502C1 (ru) | 2017-11-28 | 2017-11-28 | Способ нанесения покрытия на поверхность стального изделия |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017141319A RU2660502C1 (ru) | 2017-11-28 | 2017-11-28 | Способ нанесения покрытия на поверхность стального изделия |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2660502C1 true RU2660502C1 (ru) | 2018-07-06 |
Family
ID=62815631
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017141319A RU2660502C1 (ru) | 2017-11-28 | 2017-11-28 | Способ нанесения покрытия на поверхность стального изделия |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2660502C1 (ru) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2687788C1 (ru) * | 2018-12-07 | 2019-05-16 | Акционерное общество "Дальневосточная генерирующая компания" | Многослойное эрозионностойкое покрытие |
RU2710761C1 (ru) * | 2018-12-29 | 2020-01-13 | Акционерное общество "Дальневосточная генерирующая компания" | Способ нанесения эрозионностойкого покрытия на поверхность стальной лопатки паровой турбины |
RU2712661C1 (ru) * | 2018-12-29 | 2020-01-30 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") | Способ формирования трибологического покрытия |
RU2754148C1 (ru) * | 2020-11-30 | 2021-08-30 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") | Способ нанесения покрытия на поверхность стального изделия |
RU2809974C1 (ru) * | 2023-09-11 | 2023-12-19 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский университет науки и технологий" | Способ азотирования детали из алюминиевого сплава |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2131480C1 (ru) * | 1998-07-15 | 1999-06-10 | Институт сильноточной электроники СО РАН | Способ формирования износостойкого покрытия на поверхности изделий из конструкционной стали |
WO2006073435A2 (en) * | 2004-05-03 | 2006-07-13 | General Motors Corporation | Multi-layered superhard nanocomposite coatings |
RU2347963C2 (ru) * | 2005-08-12 | 2009-02-27 | Сергей Михайлович Романов | Вкладыш подшипника скольжения и способ изготовления вкладыша подшипника скольжения |
RU2541261C2 (ru) * | 2013-07-04 | 2015-02-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВПО "НИУ "МЭИ", Московский энергетический институт, МЭИ) | Способ формирования нанокомпозитного покрытия на поверхности изделия |
RU2554828C2 (ru) * | 2013-07-04 | 2015-06-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВПО "НИУ "МЭИ") | Способ нанесения защитного покрытия на поверхность стального изделия |
-
2017
- 2017-11-28 RU RU2017141319A patent/RU2660502C1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2131480C1 (ru) * | 1998-07-15 | 1999-06-10 | Институт сильноточной электроники СО РАН | Способ формирования износостойкого покрытия на поверхности изделий из конструкционной стали |
WO2006073435A2 (en) * | 2004-05-03 | 2006-07-13 | General Motors Corporation | Multi-layered superhard nanocomposite coatings |
RU2347963C2 (ru) * | 2005-08-12 | 2009-02-27 | Сергей Михайлович Романов | Вкладыш подшипника скольжения и способ изготовления вкладыша подшипника скольжения |
RU2541261C2 (ru) * | 2013-07-04 | 2015-02-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВПО "НИУ "МЭИ", Московский энергетический институт, МЭИ) | Способ формирования нанокомпозитного покрытия на поверхности изделия |
RU2554828C2 (ru) * | 2013-07-04 | 2015-06-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВПО "НИУ "МЭИ") | Способ нанесения защитного покрытия на поверхность стального изделия |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2687788C1 (ru) * | 2018-12-07 | 2019-05-16 | Акционерное общество "Дальневосточная генерирующая компания" | Многослойное эрозионностойкое покрытие |
RU2710761C1 (ru) * | 2018-12-29 | 2020-01-13 | Акционерное общество "Дальневосточная генерирующая компания" | Способ нанесения эрозионностойкого покрытия на поверхность стальной лопатки паровой турбины |
RU2712661C1 (ru) * | 2018-12-29 | 2020-01-30 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") | Способ формирования трибологического покрытия |
RU2754148C1 (ru) * | 2020-11-30 | 2021-08-30 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") | Способ нанесения покрытия на поверхность стального изделия |
RU2809974C1 (ru) * | 2023-09-11 | 2023-12-19 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский университет науки и технологий" | Способ азотирования детали из алюминиевого сплава |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2660502C1 (ru) | Способ нанесения покрытия на поверхность стального изделия | |
JP6084032B2 (ja) | スチール被覆物品およびその製造方法 | |
CN103805996A (zh) | 一种金属材料表面先镀膜再渗氮的复合处理方法 | |
Ferreira et al. | Hard and dense diamond like carbon coatings deposited by deep oscillations magnetron sputtering | |
Akkaya et al. | Structure and properties of TiN coatings produced with PIII&D technique using high efficiency rectilinear filter cathodic arc plasma | |
RU2437963C1 (ru) | Способ нанесения нанокомпозитного покрытия на поверхность стального изделия | |
RU2554828C2 (ru) | Способ нанесения защитного покрытия на поверхность стального изделия | |
RU2533576C1 (ru) | Способ получения многослойного многофункционального покрытия | |
Kilicaslan et al. | Hard titanium nitride coating deposition inside narrow tubes using pulsed DC PECVD processes | |
JP6463078B2 (ja) | 被覆工具の製造方法 | |
JP6243796B2 (ja) | ダイヤモンドライクカーボン膜の成膜方法 | |
JP2017040373A5 (ru) | ||
RU2549813C1 (ru) | Способ формирования жаростойкого нанокомпозитного покрытия на поверхности изделий из жаропрочных никелевых сплавов. | |
RU2541261C2 (ru) | Способ формирования нанокомпозитного покрытия на поверхности изделия | |
RU2515714C1 (ru) | Способ нанесения нанокомпозитного покрытия на поверхность стального изделия | |
Ma et al. | Investigation on processing of industrial set-up plasma enhanced chemical vapor deposition with pulsed dc power | |
Roliński et al. | Controlling plasma nitriding of ferrous alloys | |
CN111378947A (zh) | 一种类金刚石薄膜的制备方法 | |
Bobzin et al. | Correlation of HPPMS plasma and coating properties using artificial neural networks | |
RU2656312C1 (ru) | Способ нанесения твердых износостойких наноструктурных покрытий из аморфного алмазоподобного углерода | |
JPH02125861A (ja) | 被処理物の表面に被膜を形成する方法 | |
RU2566232C1 (ru) | Способ комбинированной ионно-плазменной обработки изделий из алюминиевых сплавов | |
RU2686397C1 (ru) | Способ формирования износостойкого покрытия на поверхности изделий из стали | |
RU2671026C1 (ru) | Способ комбинированного плазменного упрочнения поверхности изделий из титановых сплавов | |
Kim et al. | The role of activated nitrogen species on double-folded screen nitriding process |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20180927 Effective date: 20180927 |