RU97731U1 - Композиционное покрытие для защиты поверхности стальных изделий от износа - Google Patents
Композиционное покрытие для защиты поверхности стальных изделий от износа Download PDFInfo
- Publication number
- RU97731U1 RU97731U1 RU2010113434/02U RU2010113434U RU97731U1 RU 97731 U1 RU97731 U1 RU 97731U1 RU 2010113434/02 U RU2010113434/02 U RU 2010113434/02U RU 2010113434 U RU2010113434 U RU 2010113434U RU 97731 U1 RU97731 U1 RU 97731U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wear
- steel
- composite coating
- steel products
- coating
- Prior art date
Links
Landscapes
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
1. Композиционное покрытие для защиты поверхности стальных изделий от износа, содержащее полученное методом осаждения из газовой фазы износостойкое карбидохромовое покрытие, отличающееся тем, что оно содержит промежуточный диффузионно-оксидный слой, сформированный на поверхности стальных изделий с последующим вакуумным отжигом его. ! 2. Композиционное покрытие по п.1, отличающееся тем, что толщина промежуточного диффузионно-оксидного слоя составляет 0,3-1 мкм.
Description
Полезная модель используется при нанесении износостойких покрытий на стальных изделиях, работающих в узлах трения, с целью повышения их износостойкости и может быть применена в машиностроении.
Известен способ получения карбидохромовых покрытий методом осаждения из газовой фазы, при котором стальную подложку размещают в реакторе, нагревают ее и испаритель до определенной температуры, а затем проводят осаждение покрытия разложением металлоорганического соединения "Бархос" в потоке инертного газа. (Патент РФ №2249633, кл. С23С 16/18, 2003 г.)
Недостатком известного способа является невысокая износостойкость получаемого покрытия, которая обусловлена его низкой адгезией, вследствие нестабильности температуры поверхности стальной подложки, охлаждаемой потоком инертного газа.
Наиболее близким техническим решением является способ получения хромкарбидных покрытий методом осаждения из газовой фазы, при котором перед вводом в реактор бис-ареновых хромсодержащих соединений нагретую до определенной температуры стальную подложку предварительно подвергают очистке в тлеющем разряде. Затем процесс осаждения осуществляют при периодическом создании на подложке тлеющего разряда с определенной продолжительностью разрядов и паузами между ними (А.С. №1767031, кл. С23С 16/18, 1990 г.).
Недостатком известного способа является то, что при создании с определенными паузами на поверхности стальной подложке тлеющего разряда, значение температуры поверхности носит «скачкообразный» характер, что приводит к снижению прочности сцепления покрытия с подложкой.
Задача полезной модели заключается в увеличении срока службы стальных изделий за счет повышения прочности сцепления износостойкого композиционного покрытия со стальной основой.
Задача решается тем, что композиционное покрытие для защиты поверхности стальных изделий от износа содержите полученное методом осаждения из газовой фазы износостойкое карбидохромовое покрытие, согласно заявляемой полезной модели, оно содержит промежуточный диффузионно-оксидный слой, сформированный на поверхности стальных изделий с последующим вакуумным отжигом его
Указанный технический результат - повышение прочности сцепления износостойкого композиционного покрытия со стальной основой достигается формированием на поверхности стальных изделий промежуточного диффузионно-оксидного слоя, который образуется активацией поверхности стальных изделий и последующим вакуумным отжигом их в реакторе, и на который затем методом осаждения из газовой фазы хромсодержащего металлоорганического соединения (МОС) наносится износостойкое пиролитическое карбидохромовое покрытие (ПКХП).
На фиг.1 приведена структура двухслойного композиционного покрытия, на фиг.2 приведена микроструктура шлифа образца из стали 40Х с двухслойным композиционным покрытием (при увеличении ×400), где 1 - стальная основа, 2 - промежуточный диффузионно-оксидный слой, 3 - пиролитическое карбидохромовое покрытие.
Сущность заявленной полезной модели поясняется следующим описанием. Диффузионно-оксидный слой формируется на поверхности стального изделия активаторами поверхностного слоя, в большинстве случаев ими выступают сильные минеральные кислоты или их смеси, и последующим отжигом с вакууммированием в реакторе стального изделия после активации (травления) поверхности. Продолжительностью отжига управляют толщиной оксидного слоя на поверхности стального изделия, как правило, время отжига находится в интервале от 1 до 12 часов после травления поверхности. На стадии вакуумного отжига диффузионно-оксидный слой формируется при плавном медленном разогреве стального изделия от +20 до +460°С при непрерывной откачке летучих соединений, преимущественно воды из гидрооксидов и летучих галогенидов металлов, входящих в состав травленого слоя. Затем на диффузионно-оксидный слой, сформированный на поверхности стального изделия, наносится методом осаждения из газовой фазы износостойкое пиролитическое карбидохромовое покрытие с использованием хромсодержащего МОС. В процессе термического разложения хромсодержащего МОС на поверхности стального изделия из оксида подложки, в частности, оксида железа, и металлического хрома, осаждающегося из паров хромсодержащего МОС, происходит формирование композитного соединения железа и оксида хрома, которое протекает по схеме: FexOy+Cr→Fe+Сr2О3. Этот композитный слой обеспечивает прочное адгезионное сцепление покрытия с подложкой. Однако толстый слой (свыше 1 мкм) приводит к разрушению покрытия по этому слою. Оптимальное значение композитного слоя 0,3-1 мкм.
Пример осуществления технического решения. Предварительно обезжиренную синтетическим моющим средством и промытую проточной водой поверхность изделия, изготовленного из стали 40Х, подвергают воздействию активатора поверхностного слоя. Активатором поверхностного слоя является тройная смесь кислот: 10%-соляной кислоты, 10%-азотной кислотой и 5%-серной кислотой в соотношении 3:1:1. Температура активации - 35-45°С. Продолжительность активации 3-5 минут. После активации с поверхности стального изделия удалятся черный травильный шлам с помощью чистящего средства типа "Пемоксоль", и изделие промывается сначала в проточной, затем дистиллированной воде и сушится сжатым воздухом. Затем стальное изделие помещается в реактор установки ВРПО-14, где проводится его выдержка в вакууме 0,1-1,0 Па при температуре от +20 до +460°С. В процессе роста температуры в реакторе вакуум вначале падает при откачке летучих соединений, входящих в состав травленого слоя, а затем растет и стабилизируется.
После активации поверхности стального изделия начинают процесс нанесения износостойкого ПКХП методом осаждения из газовой фазы хромсодержащего металлоорганического соединения (МОС). В качестве расходного МОС применяют промышленную хромоорганическую жидкость (ХОЖ) «Бархос» (ТУ 6-01-1149-78). МОС дозирующим устройством подается в реактор, где с помощью испарителя переводится в парообразное состояние. Пары МОС, находящиеся вблизи нагретой поверхности стального изделия, поглощают тепло, излученное ею, разлагаются в газовой фазе и затем конденсируются на поверхности с образованием пленки.
Для достижения наилучшего качества ПКХП температуру поверхности стального изделия следует поддерживать в диапазоне 450-460°С, давление в реакторе 0,1-1,0 Па, температуру испарителя реактора 200-240°С. Оптимальная толщина получаемого ПКХП задается в каждом конкретном случае, исходя из назначения стального изделия, и определяется временем процесса и скоростью подачи МОС в реактор.
Исследования по определению прочности сцепления покрытия проводили методом нормального отрыва. Получили среднее значения адгезии покрытия с подложкой 370 МПа.
Высокая износостойкость получаемого ПКХП на поверхности стального изделия обуславливается его высокой микротвердостью, а промежуточный диффузионно-оксидный слой обеспечивает высокую адгезию ПКХП с основным материалом стальной детали.
Полученное по описанной технологии композиционное покрытие для защиты стали от износа позволяет увеличить срок службы стальных изделий за счет повышения прочности сцепления износостойкого композиционного покрытия со стальной основой.
Claims (2)
1. Композиционное покрытие для защиты поверхности стальных изделий от износа, содержащее полученное методом осаждения из газовой фазы износостойкое карбидохромовое покрытие, отличающееся тем, что оно содержит промежуточный диффузионно-оксидный слой, сформированный на поверхности стальных изделий с последующим вакуумным отжигом его.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010113434/02U RU97731U1 (ru) | 2010-04-07 | 2010-04-07 | Композиционное покрытие для защиты поверхности стальных изделий от износа |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010113434/02U RU97731U1 (ru) | 2010-04-07 | 2010-04-07 | Композиционное покрытие для защиты поверхности стальных изделий от износа |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU97731U1 true RU97731U1 (ru) | 2010-09-20 |
Family
ID=42939516
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010113434/02U RU97731U1 (ru) | 2010-04-07 | 2010-04-07 | Композиционное покрытие для защиты поверхности стальных изделий от износа |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU97731U1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU188450U1 (ru) * | 2018-11-16 | 2019-04-15 | Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Полигон-МТ" | Стальное изделие с композиционным износостойким покрытием |
-
2010
- 2010-04-07 RU RU2010113434/02U patent/RU97731U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU188450U1 (ru) * | 2018-11-16 | 2019-04-15 | Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Полигон-МТ" | Стальное изделие с композиционным износостойким покрытием |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Tyagi et al. | A critical review of diamond like carbon coating for wear resistance applications | |
RU2360032C1 (ru) | Способ получения износостойких сверхтвердых покрытий | |
EP2383366B1 (en) | Method for producing diamond-like carbon membrane | |
JP5099693B2 (ja) | 非晶質炭素膜及びその成膜方法 | |
CN103160781A (zh) | 模具钢表面多层梯度纳米复合类金刚石薄膜的制备方法 | |
CN101871086A (zh) | 一种催渗等离子氮碳共渗与类金刚石复合膜层的制备方法 | |
Lan et al. | Characterization of ta-C film on micro arc oxidation coated titanium alloy in simulated seawater | |
Stoiber et al. | Plasma-assisted pre-treatment for PACVD TiN coatings on tool steel | |
Forsich et al. | Influence of the deposition temperature on mechanical and tribological properties of aC: H: Si coatings on nitrided and postoxidized steel deposited by DC-PACVD | |
RU97731U1 (ru) | Композиционное покрытие для защиты поверхности стальных изделий от износа | |
CN101838791B (zh) | 一种镁合金表面改性沉积非晶碳薄膜的方法 | |
JP5295102B2 (ja) | 導電性保護膜及びその製造方法 | |
JP2007277663A (ja) | 摺動材 | |
CN107513690A (zh) | 一种类金刚石/立方氮化硼多层复合涂层及其制备方法 | |
CN113621926A (zh) | 一种低应力类金刚石耐磨涂层及其制备方法 | |
RU2428516C2 (ru) | Способ получения наноструктурированного градиентного оксидного покрытия из каталитического материала методом магнетронного напыления | |
RU2656312C1 (ru) | Способ нанесения твердых износостойких наноструктурных покрытий из аморфного алмазоподобного углерода | |
Günther et al. | High rate deposition of hard aC: H films using microwave excited plasma enhanced CVD | |
Melo et al. | Production, characterization and evaluation of protective Cr oxide coatings against metal dusting | |
RU188450U1 (ru) | Стальное изделие с композиционным износостойким покрытием | |
RU174415U1 (ru) | Стальное изделие с композиционным износостойким покрытием | |
EP1624087B1 (en) | A method for depositing thin layers of titanium dioxide on support surfaces | |
JP2018024943A (ja) | 窒化バナジウム膜、窒化バナジウム膜の被覆部材およびその製造方法 | |
US8663795B2 (en) | Coated article and method for making same | |
RU2430986C2 (ru) | Способ формирования сверхтвердого аморфного углеродного покрытия в вакууме |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20110408 |