SE457266B - Foerfarande foer avsaettning av en noetningsbestaendig belaeggning paa ett skaerverktyg av ett kolhaltigt material - Google Patents

Description

10 15 20 25 30 35 457 266 Dessa metaller avsättes på skärverktygets yta innan reaktionen genomföres för bildning av en nötningsbestândig beläggning på olika sätt. exempelvis genon galvanisering eller vakuunavsâtt- ning.

Nötningsbeständiga beläggningar kan enellertid avsättas endast på ett skärverktyg framställt av hardnetallegeringar. För skärverktyg framställda ur en legering ned en lägre smältpunkt i jämförelse ned härdnetallegeringar, t.ex. av snabbstâl. är detta förfarande inte användbart.

Vidare är antalet föreningar son på sa sätt kan ge nötnings- beständiga beläggningar begränsat till volfrankarbidens reak- tivitet vilken i huvudsak inte reagerar ned ämnen i grupperna I-III. sason kaliun. natriun. bariun, kalciun och aluniniun.

Pörfiarandet för avsättning av nötningsbestândiga beläggningar på skärverktyg med hjälp av kondensation av ett änne genon jonbombardenang son nöjliggör avsättande av en nötningsbestän- dig beläggning inte enbart på hardnetallegeringar är också tidigare känt. nen även på verktygsmaterial ned en lägre smältpunkt i jänförelse ned hardmetallegeringar, t.ex. snabb- stål. Det innefattar följande operationssteg: placering av skärverktyget 1 en vakuumkamnare, bildande av en ljusbâge för förängning av katodnaterialet, pâförande skärverktyget en för- spänning. upphettning av skärverktyget genon jonbombardenang ned förângat katodnaterial och bildning av en nötningsbestän- dig beläggning genon inverkan av joner av de förängade katod- materialen ned en gasfornig reaktant närvarande i vakuunkan- naren. Hed andra ord utfällningar på skärverktyget utgöres av en nötningsbeständig beläggning innefattande komponenter, vilka är närvarande i sanmansättningen av katodnaterialet och av ett gasformigt reaktant. Det är också känt att katoder van- ligen framställda ur övergângsnetallerna i grupp IVa-Vla eller legeringar därav användes nedan den gasforniga reaktanten ut- göres av kväve. boran eller netan. De pä så sätt bildade nöt- _ningsbeständiga beläggningarna baserade på svarsmälta in- trängande faser som TiC, TiN har hög hårdhet och sprödhet. För 10 15 20 25 30 35 45% 2.66' att förbättra belastningsegenskaperna hos den nötningsbestän- diga beläggningen. speciellt den användbara arbetstiden, är det nödvändigt att ha (förutom härdheten) elasticitet och smörjande egenskaper. Dessa egenskaper kan vara inneboende i en beläggning vilken innefattar exenpelvis element av grupper- na I-III liksom Te. Se, Ce. F. Os. Det är emellertid i huvud- -sak onöjligt att införa element av grupperna I-III i en kompo- sition av förângat katodmaterial beroende på fysikalisk- -keniska egenskaper och speciella egenskaper hos pâföringsför- farandet för en beläggning genon kondensation av ett ämne vid jonbombardemang.

Beroende på en låg smälttemperatur hos ämnet i dessa grupper. t.ex. har litium en smältpunkt på l80°C, natrium 98'C, sker en förbränning av katoden vid tändande av ljusbagen i vakuumkam- maren. vilket resulterar i störningar 1 villkoren för avsätt- ningsförfarandet av beläggningen.

Under indunstning av katodmaterialet naste katoden kylas med vatten. Pa grund härav kan elenenten i grupp I som reagerar med vatten under bildning av en alkali och väte som inte in- föras i katodmaterialet emedan de skapar explosionsrisk.

Vidare är det i huvudsak omöjligt att framställa en katod ur ett antal material med en helt oväsentlig löslighet i varandra eller vilka bildar oblandbara flytande lösningar- Det är också i huvudsak omöjligt att ned hjälp av en ljusbage samtidigt förânga metaller införda i katodkompositionen vilka har en jonisationspotential som väsentligt skiljer sig från varandra.

Det är inte heller nöjligt att framställa katoder eller att 1 katodnaterial införa flytande (kvicksilver) och pulverliknande komponenter (bor, fosfor).

Det är inte tillradligt att framställa katoder ur ädelmetaller och sällsynta jordartsmetaller såsom platina och lantan. 10 15 20 25 30 35 457 266 4 ' ' Föreliggande uppfinning riktar sig mot ett förfarande för avsätt- ning av en nötningsbeständig beläggning från ett kolinnehållande material, med en sådan preliminär behandling av skärverktyget och villkor för upphettningen genom jonbombardemang, vilken gör det möjligt att öka livslängden hos den nötningsbeständiga beläggnin- gen och därför den möjliga användningstiden för skärverktyget.

Ett ändamål med föreliggande förfarande för avsättning av nöt- ningsbestândiga beläggningar på ett skärverktyg ur ett kolinne- : hållande material består i'att placera skärverktyget i en vakuum- kammare, bildande av en ljusbåge för förångning av katodmateria- let, upphettning av skärverktyget genom jonbombardemang med för- ångat katodmaterial bestående av övergângsmetaller eller lege- ringar därav, huvudsakligen Ti, Zr, Hf, Nb, Ta, Cr, Mo och W och bildning av en nötningsbeständig beläggning i samverkan med för- ångade katodmaterialjoner och en gäsformig reaktant bestående av metan, kväve eller boran infört i vakuumkammaren, varvid i enlig- het med föreliggande uppfinning före placeringen av skärverktyget i vakuumkammaren detta nedsänkes i en mättad lösning av ett salt innehållande en katjon av Na, K, Ag, Ca, Ga, T1, La, Ce eller Ta och/eller en anjon innehållande B, Se, Te, S, ke, Ru, Os, Pt eller W, varvid den hålles där under 5-10 minuter vid en upplösnings- temperatur för saltet, vareflïm lösningsmedlet indunstas så att salt kristalliseras på skärverktygets yta, upphettning av skär- verktyget genom jonbombardemang med förångat katodmaterial sker - först till den temperatur där saltet sönderdelas, varefter ljusbå- gen släckes och skärverktyget hålles 15-30 sekunder vid denna tem- peratur, varefter ljusbågen åter tändes och upphettningen fort- sättes till karbidiseringstemperatur för nämnda förångade katod- material, varefter gasreaktanten införs i vakuumkammaren för bild- ning av en nötningsbeständig beläggning.

Detta förfarande för avsättning av en nötningsbeständig be- läggning på ett skärverktyg ur ett kolinnehållande material gör det möjligt att förbättra belastningsegenskaperna hos den nötningsbeständiga beläggningen och utöka skärverktygets an- vändningstid med åtminstone 1! gång. Förbättringen i skärverk- tygets livsiängd orsakas av att på dess yta ett underlig- 10 15 20 25 30 35 S 4-53! 26-6 gande skikt av blandade kristaller bildas. av vilka en del diffunderar in i beläggningen under kondensationen och legeras och förstärker densamma, nedan en del av kristallerna smälter eller mjuknar och fyller ojännheter på skârverktygets yta.

Under förfarandet ökas skärverktygets beständighet beroende på förbättring av de fysikalisk-keniska egenskaperna hos_den nöt- ningsbeständiga beläggningen. Samtidigt med en ökad hårdhet förbättras också beläggningens plasticitet och antifriktions- egenskaper beroende pâ närvaro av konponenter ned plasticitet i den nötningsbeständiga beläggningen likson att konponenterna uppvisar snörjande egenskaper.

Föreliggande uppfinning kommer nu ytterligare att belysas av beskrivningen med hjälp av specifika exenpel som visar speci- ella utföringsforner.

Fördelarna ned föreliggande uppfinning frangar av följande specifika utföringsexenpel.

Förfarandet för avsâttande av en nötningsbeständig beläggning pâ ett skärverktyg består i följande. Först framställes ett skärverktyg av ett kolinnebâllande naterialj exempelvis snabb- stål eller hârdmetallegeringar.

Därefter placeras skärverktyget i en nättad lösning av ett salt, t.ex. en lösning av borax i vatten och hålls där under 5-10 minuter vid den lättade lösningens temperatur. Detta resulterar i avsättning av hydrerade joner av saltet på skär- verktygets yta. Användning kan ske av mättade lösningar av något salt: ordinära salter, komplexa salter eller organo- netalliska salter innehållande katjonerna Na. K. Ag, Ca, Ga, Tl, La. Ce eller Ta och/eller en anjon innehållande B, Se, Te, S. Re, Ru, Os. Pt eller H. Användning kan ske av både natur- ligen förekommande salter och salter erhållna i laboratorium.

Beroende på utnyttjad salttyp kan ett länpligt lösningsmedel användas: vatten eller organiska lösningsledel som aceton eller etanol. 10 15 20 25 30 35 457 266 Mättade saltlösningar framställes vid den tenperatur för upp- lösning av varje speciellt salt i ett givet speciellt lös- ningsmedel.

Lösningen skall vara mättad för att garantera avsättning av den maximalt nöjliga mängden av saltjoner på skärverktygets yta. När övernättade lösningar användes hindras avsättninga- förfarandet av närvaro av en andra fas sol sänker längder joner sol avsâttes på skârverktygets yta och stör den jålna fördelningen över ytan.

Behandlingen av skärverktyget i den nâttade saltlösningen sker vid upplösningstenperaturen för varje speciellt salt för att bibehålla en konstant koncentration av jonerna i lösningen och förhindra utfällning av en andra fas ur lösningen. För att bibehålla lösningen vid konstant temperatur upphettas den när så kräves på konventionellt sätt.

En optimal uppehållstid för skärverktyget i saltlösnignen bestänmes experinentellt. En uppehållstid på :indre än 5 minuter innebär att längden saltjoner son avsättes på skär- verktygets yta inte ger en tillräckligt väsentlig effekt för att öka användningstiden av den nötningsbeständiga belägg- -ningen. Vid en uppehållstid längre än 10 ninuter erhålles ingen ytterligare förbättring av den erhållna arbetstiden.

Saltet indunstas därefter till dess det kristalliserar på skärverktygets yta. Beroende på det använda lösningsnedlet kan detta indunstas antingen naturligt i luft vid ongivningens temperatur eller under upphettning till saltets kristallisa- tionstelperatur.

Om temperaturen vid vilken kristallisationen av saltet ur lös- ningen sker ligger under kristallisationstelperaturen, kan de erhållna kristallerna innehålla överskott på kristallvatten och återstående mängder av lösningsnedel närvarande på skär- verktygets yta vilket är icke önskvärt, emedan vid en ytter- ligare påläggning av nötningsbeständig beläggning 1 kanlaren 10 15 20 25 30 35 rgílàeïs kvarvarande föroreningar förändrar beläggningens sammansätt- ning och försämrar bestândigheten på skärverktyget.

Om temperaturen vid kristallisationen av saltet ligger över kristallisationstemperaturen kan saltet delvis sönderdelas utanför kammaren och sålunda resultera i en försämrad bestän- dighet hos verktyget.

Därefter placeras skärverktyget i vakuumkammaren med en katod placerad däri och innehållande åtminstone en övergångsmetall från grupperna IVa-Vla som skall införas i kompositionen i en nötningsbeständig beläggning. Vanligen är denna katod fram- ställd ur Ti eller Ti-baserade legeringar. Andra katoder kan också placeras i vakuumkammaren om andra netaller än ovan nämnda grupp skall införas 1 sammansättningen av den nötnings- beständiga beläggningen.

Därefter sättes kammaren under vakuum och en ljusbåge tändes för att försäkra förångning av katodmaterial. En känd förspän- ning på 800-10 000 volt påföres skärverktyget och upphettning av ytan åstadkommes genom jonbombardemang av det förångade katodnaterialet. Upphettningen sker i två steg: först till en temperatur för sönderdelning av saltkristallerna vilken temperatur regleras med hjälp av en pyrometer. Hår denna tem- peratur nåtts släcks ljusbågen och skårverktyget hålles under 15-30 sekunder för sönderdelning av saltkristallerna i sina beståndsdelar. När uppehållstiden är mindre än 15 sekunder är den sönderdelade saltmângden otillräcklig för att tillförsäkra en förbättrad livslängd hos beläggningen medan en ytterligare upphettning medverkar till smältning och förångning av kvar- varande mängd av salt från skärverktygets yta.

Vid en uppehållstid på mer än 30 sekunder börjar skärverktyget att kylas och förfarandet för sönderdelning av saltkristaller- na avbryts sålunda. Sedan tändes ljusbagen åter och upphett- ningen av skärverktyget fortsättes till karbidiseringstempera- turen hos det förångade katodmaterialet vilket också regleras med hjälp av en pyrometer. 10 15 20 25 30 35 457 266 ¥ Därefter reduceras den pâförda förspänníngen till skärverk- tyget till ett värde som tillförsäkrar kondensation av det förângade katodnaterialet på skärverktygets yta- Denna för- spänning är känd och varierar inom omrâdet från 25 till Ü50 ' volt: Samtidigt tillätes gasfornig reaktant att inkomma i vakuumkamnaren för att reagera ned det föràngade katod- materialet under bildning av den nötningsbeständiga belägg- ningen. Son gasreaktant kan kväve, metan eller boran användas.

Gasreaktanten införes i kammaren under tryck på från 5xl0_2 till 5x10_s ln Hg.

Efter bildning av den nötningsbeständiga beläggningen med för- utbeständ tjocklek definierad genom tiden för tillförsel av gasreaktanten. stoppas tillförseln och förspänningen slås av från skârverktyget och ljusbâgen slås på och skärverktyget kyles i kammaren till rumstemperatur.

För att bättre förstå föreliggande uppfinning ges nedan några specifika exempel för att belysa speciella utföringsformer.

Exempel l Ett vridet stycke framställes av snabbstål med följande kompo- sition i viktprocent C-0,85, Cr-3,6, H-6.0, V-2.0, Ho-5.0, Fe-resten. Ett antal borrar renade från mekaniska föroreningar och smörjnedel till ett antal av 10 placerades i en behållare fylld med mättad lösning av natriumsalt och tetraborsyra.

Na B407, ned en tenpeâatur på 30'C. Saltet innehöll Na katjon och (B4O7) '-anjon innehållande B. Vid denna temperatur framställes en mättad lösning genom upplös- ning av 3.75 g borax i 100 g vatten. Vatten användes som lös- ningsmedel. En antal borrar hålls i lösningen under S minuter varvid lösningens temperatur hâlles vid 30°C. Sedan borrarna hållits i lösningen placeras de i en ugn med en temperatur på 60°C. dvs. temperaturen för kristallisation av borax ur lös- ningen. upphettad till denna temperatur varvid lösningsnedlet indunstas- 10 15 20 25 30 35 4572266 Borrarna placeras sedan i en i och för sig känd vakuunkannare för avsättning av beläggningar genon jonbonbardenangskondensa- tion på en bärare. Kannaren evakueras till ett tryck av 5xl0"5 mn Hg och en förspänning på 1200 volt pàföres borrar- na. En ljusbâge tändes i kalnaren och en katod gjord av Ti förångas. Pâ detta sätt upphettas borrytan till en tenperatur på 400°C. dvs. den temperatur dä borax sönderdelas under Ti-jonbonbardenang. pà från litteraturen i och för sig känt sätt. Därefter avstänges ljusbâgen under 20 sekunder. Vid slutet av denna tid âtertändes ljusbâgen och borrarna upphet- tas genom jonbolbardenang sol fortsätter till dess tenpera- turen när 520°C, dvs. den tenperatur sol år känd för titan- karbidisering under jonbonbardenangsvillkor. Vid denna tempe- ratur bildas titankarbid under inverkan av titan ned kol av materialet i borrarna, dvs. ett snabbstâl. ' Sedan karbidiseringstelperatur för titan uppnåtts sänks för- spänningen pâ borrarna till 350 volt och kväve släpps in i kammaren. När nan gör så blir trycket i kannaren 3xl0_3 nn Hg. Vid reaktionen nellan kväve och titan bildas en nötnings- beständig titannitridbelåggning på borrytan led en tjocklek av 5 un. Efter det att kvävetillsatsen avslutats avstänges ljusbägen och spänningen från verktyget avbrytes och verktyget kyles i kannaren till runstenperatur.

Hällfasthetsprover på ett flertal borrar ned S nu diameter genonföres genon borrning av hål i ett stal av följande san- nansättning: C-0.42-0.49 viktprocent. och resten järn genon en vertikalt inriktad borrnaskin i närvaro av kända snörjnedel och kylvätskor under följande skärvillkor: hastighet v=45 I/min. natning S_1 0,18 nl/varv. borrdjup l=3d där d beteck- nar borrens dianeter. Tecknet på att borren blivit slö var ett gnisslande från borren. Genonsnittsantal hål gjorda led en borr är 390.

Exempel 2 Ett antal borrar liknande de son beskrevs i föregående exenpel 10 15 20 25 30 35 457 266 10 l framställdes och placerades i en behållare fylld ned en mättad lösning av kaliunkarbonat K2C03 med en temperatur på 20°C. Saltet innehöll K*-katjoner. för framställningen av en mättad lösning upplöstes 113.5 g av saltet i 100 g vatten.

Borrarna hölls i lösningen under 7 minuter varvid temperaturen hölls vid 20°C. Ett ytterligare förfarande liknande det son beskrevs 1 exempel 1 ovan upprepades, med undantag av att saltkristallisation genomfördes vid en tenperatur av 40°C och upphettningen av borrytan genom bonbardenang :ed joner ned förangat katodnaterial 1 första steget skedde vid 400°C. dvs. den temperatur där kaliumkarbonat sönderdelas under jonbonbar- demangsvillkor. Därefter slogs ljusbägen av i 15 sekunder.

Ytterligare steg i förfarandet följde det som beskrevs i exempel 1.

Beständighetsproverna på borrarna genomfördes på ett sätt son beskrivs i exempel l.

Hâllfasthetsprov av borrarna genomfördes enligt det sätt son beskrevs i exempel l. Genonsnittantalet häl som gjordes med en enda borr var 420.

Exempel 3 Ett antal borrar liknande de som beskrevs i föregående exempel l framställdes och placerades i en behållare fylld med en lös- ning av natriumnitrat NaN03 med en temperatur på 20°C.

Saltet innehöll Na*-katjon. För franställningen av en mättad lösning upplöstes 46.8 g salt 1 100 g vatten. Borrarna hölls i denna lösning under 10 minuter under bibehållande av lösnings- tenperaturen 20°C. Ytterligare steg i förfarandet genomfördes pa det sätt som beskrevs i exempel l ovan. med undantag av att saltkristallisationen genomfördes vid en teuperatur av 30°C och upphettningen av borrytorna genom jonbombardemang av det förängade katodnaterialet 1 ett första steg genomfört vid tehperaturen 380°C, dvs. sönderdelningstemperaturen för natriumnitrat under jonbonbardemangsvillkor. Därefter avstäng- des ljusbâgen under 25 sekunder. Därefter utfördes förfarandet 10 15 20 25 30 35 457 266 ll som beskrevs i exempel l ovan. Hotstândsprover på borrstycken genomfördes som i exempel 1. Genomsnittsantalet hål som kunde borras var 350.

Exempel 4 Ett antal borrar liknande den som beskrevs i exempel l fram- ställdes och placerades i en behållare fylld led en lösning av lantansulfat La2(S04)3 med en temperatur på 20°C. Saltet innehöll Laa*-katjon och (S04)2'-anjon innefattande S.

För framställning av en mättad lösning upplöstes 3,9 g salt i 100 g aceton. Borrarna hölls i denna lösning under 10 minuter.

De övriga stegen i förfarandet genomfördes som beskrevs i exempel 1 ovan, med undantaget att lösningsmedlet indunstades på naturligt sätt och upphettningen av borren genom jonbombar- demang med det förângade katodmaterialet i det första steget genomfördes till temperaturen 4S0°C, dvs. den temperatur som saltet sönderdelades under jonbombardemangsvillkor. Därefter avslogs ljusbâgen under 25 sekunder.

Hållfasthetsprover på borrstycken genomfördes som i exmepel 1.

Genomsnittsantalet häl som kunde utföras med borren var 300.

Exempel 5 Pörfarandet genomfördes som beskrevs i exempel 4 med det undantaget att ceriumsulfat användes. Saltet Ce2(S04)3 innehöll Ce3*-katjon och (S04)2'-anjon innehållande S.

För framställning av en mättad lösning upplöstes l5 g salt 1 100 g vatten vid en temperatur pà 20°C. Lösningsmedlet in- dunstades vid en temperatur av 30°C och upphettningen av borr- ytan genom bombardemang med joner av förângat katodmaterial i det första steget genomfördes till temperaturen 500°C.

Hâllfasthetsprover på borrstycken genomfördes som beskrevs i exempel l ovan. Genomsnittsantalet häl son kunde borras med en borr var 340. 10 15 20 25 30 35 457 266 12 Exempel 6 Förfarandet genomfördes pâ sanma sätt som.i föregående exempel 4 med det undantaget att tantalklorid. TaCl3 användes som salt. Saltet innehöll Ta3+-katjon. För framställning av en mättad lösning användes 3.5 g salt per l00'g vatten vid en temperatur av 70°C. Lösningsnedlet indunstades vid en tempera- tur av 30°C och upphettningen av borrytan med jonbombardemang av förangat katodmaterial i första steget skedde vid en tem- peratur av 300°C. _ Hâllfasthetsprov på borrstycken genomfördes på det sätt son beskrevs i exempel l ovan. Genonsnittsantalet häl som kunde borras ned en borr var 346.

Exempel 7 förfarandet enligt exempel 4 följdes med det undantaget att Nazâ användes som salt. Saltet innehåller Na+-katjon och S2'-anjon. För framställning av en nättad lösning användes 18,6 g salt per 100 g vatten vid en temperatur av 20°C. Lös- ningsmedlet indunstades vid en temperatur av 50°C och upphett- ningen av borrytan genom jonbombardenang med förängat katod- material i första steget skedde vid en temperatur av l50°C.

Hållfasthetsprov på borrstycken genomfördes på det sätt som beskrevs 1 exenpel l ovan. Genomsnittsantalet hål som kunde borras med en borr var 352.

Exempel 8 förfarandet som beskrevs i exempel 4 följdes med det undan- taget att saltet natriuntellurid Na2Te användes. Saltet innehöll Na+-katjon och Tez"-anjon. För framställning av en mättad lösning användes 15 g salt per 100 g vatten vid en temperatur av 20°C. Lösningsmedlet indunstades vid en tenpera- tur av 50°C och upphettningen i första steget skedde till en temperatur av 200°C. 10 15 20 25 30 35 457 2646' 13 Hållfasthetsprov på borrstycken genomfördes på det sätt som beskrevs i exempel l. Genonsnittsantalet hål framställda ned en borr var 369.

Exemgel 9 Förfarandet som beskrevs i exeupel 4 följdes med det undan- taget att saltet natriunselenid, Na2Se. användes. Saltet innehöll Na*-katjon och Se2'~an]on. För framställningen av en mättad lösning användes 13.2 g salt per 100 g vatten vid en temperatur av 20°C. Lösningsnedlet indunstades vid en tenpera- tur av 50'C och upphettningen av borrytan med jonbonbardemang av förângat katodmaterial i första steget genomfördes till en tenperatnr av 230'C.

Hâllfiasthetsprov på borrstycken genomfördes på det sätt son beskrevs i exempel l ovan. Genomsnittsantalet häl som kunde borras ned en borr var 345.

Exenpel 10 Pörfarandet genomfördes som beskrevs i exempel 4 med det undantaget att saltet kaliumperrenat KRe0¿. användes. Saltet innehöll K*-katjon och (Re04)'-anjon innehållande Re.

För beredningen av en mättad lösning användes 6.34 g av saltet per 100 g vatten vid en temperatur av 20'C. Lösningsmedlet indunstades vid en tenperatur av l00°C och upphettningen av borrytan ned jonbonbardenang av förangat katodmaterial 1 första steget skedde vid en temperatur av 250°C.

Hâllfasthetsprov på borrstycken genomfördes son beskrevs i exempel 1 ovan. Genonsnittsantalet hål ned en borr var 285.

Exemgel ll Förfarandet genonfördes som beskrevs i exenpel 4 med det undantaget att som salt användes kaliumhexacyanorutenat, K¿[Ru(CN)6]. Saltet innehöll K+-katjonen och 10 is '20 25 30 35 457 266 M * [Ru(CN)6]4_Äanjon innehållande Ru. För framställningen av en mättad lösning användes 30 g salt per 100 g vatten vid en temperatur av 80'C. Lösningsmedlet indunstades vid en tempera- tur av l00°C och upphettningen av borrytan i första steget genom jonbombardemang med förângat katodmaterial skedde vid en temperatur på 220'C. ' Hâllfasthetsprov på borrstycken genomfördes som beskrevs 1 exempel 1 ovan. Genomsnittsantalet häl som kunde borras med en borr var 310.

Exempel 12 Förfarandet enligt exempel 4 genomfördes med undantag av att kaliumhexacyanoosmat användes som salt. K4[0s(CN)6]. saltet innehöll K*-xacjnn nen [os(cn)614'-anjon. inne- hållande Os. För framställning av en mättad lösning användes 22 g salt per 100 g vatten vid en temperatur på 80'C. Lös- ningsmedlet indunstades vid en temperatur på l00'C och borr- ytan upphettades genom jonbombardemang med förangat kated- material i ett första steg till temperaturen 240°C.

Hâllfasthetsprov på ett borrstycken genomfördes som beskrevs 1 exempel 1. Genolsnittsantalet hål framställt med en borr var 380.

Exempel 13 förfarandet genomfördes som beskrevs 1 exempel 4, med det undantaget att det använda saltet utgjordes av kaliumtetra- cyanoplatinat, K2[Pt(CN)¿]. Saltet innehöll K+-katjon och [Pt(CN)4]2'-anjon innehållande Pt. För framställningen av en mättad lösning användes 18 g salt per 100 g aceton vid en temperatur på 38'C. Lösningsmedlet indunstades på naturlig väg och upphettningen av borrytan genom jonbombardemang med föràngat katodmaterial i första steget genomfördes vid en tem- peratur av 200°C. 10 15 20 25 30 35 to 15 457 zes Hâllfasthetsprov på borrstycken genomfördes son beskrevs 1 exempel l ovan. Genonsnittsantalet hål son kunde borras ned en borr var 334.

Exengel 14 Förfarandet genonfördes son i exenpel 4 ned det undantaget att kaliumtiocyanat. KNCS, användes. Saltet innehöll K*-katjon och NCS_-anjon innehållande S. För franstâllning av en mättad lösning användes 217 g per 100 g vatten vid en tempera- tur på 20°C. Lösningsnedlet indunstades vid en tenperatur av 30°C och borrytan upphettades genon jonbonbardenang ned för- ångat katodnaterial i ett första steg till en tenperatur på l20°C.

Hållfastbetsprov på borrstycken genonfördes son beskrevs i exempel 1. Genonsnittsantalet hal son kunde borras ned en borr var 395.

Exenpel 15 förfarandet genonfördes son beskrevs i exenpel 4, ned det un- dantaget att saltet litiunbexakloroplatinat Li2[Pt(Cl)6] användes. Saltet innehöll anjonen [Pt(Cl)6]2'-anjon. inne- hållande Pt. För franställning av en nättad lösning av saltet användes S6 g per 100 g vatten vid en tenperatur på 20'C. Lös- ningsnedlet indunstades på naturlig väg och borrytan upphetta- des genon jonbonbardenang ned förângat katodnaterial i första steget till en tenperatur på onkring 450'C.

Hàllfastbetsprov på borrstycken genonfördes son beskrevs i exempel 1 ovan. Genonsnittsantalet bål son kunde borras ned en borr var 257.

Exengel 16 Förfarandet genonfördes son beskrevs i exenpel 4 ned det undantaget att saltet nagnesiunsulfat. HgS04. användes. 10 15 20 25 30 35 457 26% 16 Saltet innehöll (SO¿)2"-anjonen innehållande S. För fram- ställningen av en mättad lösning användes 35.6 g av saltet per 100 g vatten med en temperatur på 20°C. Lösningsmedlet in- dunstades vid en temperatur av 70'C och upphettningen av borr- ytan genom jonbombardemang med förângat katodmaterial i första steget skedde upp till temperaturen 250°C.

Hâllfasthetsprov på borrstycken genomfördes som beskrevs 1 exempel l. Genomsnittsantalet hål som kunde borras med en borr var 310.

Exempel 17 förfarandet genomfördes son beskrevs i exempel 4 med det undantaget att saltet berylliumsulfat, BeS0¿ användes. saltet innehöll (so4yzïanjon innenauanae s. för fras- stâllning av en mättad lösning användes 40 g av saltet per 100 g vatten vid en temperatur av 20'C. Lösningsmedlet indunstades vid en temperatur av 30°C och upphettning av borrytan med jon- bombardemang av förângat katodmaterial i första steget genom- fördes vid en temperatur av 340°C.

Hållfasthetsprov på borrstycken genoufördes som beskrevs i exempel l. Genomsnittsantalet hal som kunde borras ned en borr var 346.

Exempel 18 Ett antal borrar liknande de som beskrevs i föregående exempel l framställdes och placerades i en behållare fylld med en mättad lösning av galliunsulfat. Ga (S0¿)3 med en tem- peratur av 20'C. Saltet innehöll Ga +-katjon och S0š_-anjon innehållande S. För framställningen av mättad saltlösning användes 15 g salt per 100 g vatten. Borrarna hölls i lösningen under 10 minuter varunder lösningen hade temperaturen 20”C. Därefter genomfördes förfarandet som beskrevs i exempel l med undantag av att saltlösningen hölls vid en temperatur av 40'C och upphettningen av borrytan genom 10 15 20 25 30 35 457 266 17 jonbombardemang av det förângade katodnaterialet i första steget genomfördes vid en temperatur av 4S0'C, dvs. tenpera- turen för saltsönderdelning under jonbombardemangsvillkor; varefter ljusbâgen avslogs under=30 sekunder.

Hällfasthetsprov på borrstycken genomfördes som beskrevs i exempel 1. Genomsnittsantalet hal son kunde borras med en borr var 400.

Exempel 19 Ett antal borrar liknande de som beskrevs i exempel l fran~ ställdes och placerades i en behållare fylld med en mättad lösning av natriumvolframat, Na2H04. med en temperatur av 20°C. Saltet innehöll Na*-katjon och (H0¿)2'-anjon inne- hållande W. För framställning av en mättad lösning användes 72 g salt per 100 g vatten. Borrarna hölls i lösningen 10 minuter under bibehållande av lösningstemperaturen på 20°C. Förfaran- det genomfördes i stort sett på det sätt som beskrevs i exempel l med undantag av att saltkristallisationen genomför- des vid en temperatur av 80'C och upphettningen av borrytan genom jonbombardenang med förångat katodmaterial i första steget genomfördes vid en temperatur av 200°C och att ljus- bâgen slogs av under l0 sekunder.

Hallfasthetsprov på borrstycken genomfördes som beskrevs i exempel l. Genomsnittsantalet hal som kunde borras med en borr var 340.

Exempel 20 Ett antal skärplattor framställdes i mängden 10 stycken ur en hârdlegering av följande komposition: titankarbid, TiC-15 viktprocent, kobolt, Co-6 viktprocent, volframkarbid, HC. resten. De rengjorda plattorna placerades i en behållare fylld med mättad lösning av kalciumnitrat, Ca(N03)2 med en tem- peratur pa 20°C. Saltet innehöll Ca+*-katjon. Den mättade lösningen erhölls genom upplösning av 121 g salt i 100 g vat- 10 15 20 25 30 35 0457 266 18 ten. Ett antal av plattorna hölls i lösningen under S ninuter och under bibehållande av lösningstemperatur pä 20°C. Efter uppehällstiden i lösningen placerades plattorna 1 en ugn och lösningsmedlet indunstades vid en temperatur av 35°C. Därefter överfördes plattorna till en vakuunkanmare 1 en anordning för beläggningspäföring genom kondensation av ett ämne genom jon- bombardemang. Kammaren sattes under vakuun på 5xl0_5 mm Hg och en förspânning pä 1500 volt pâfördes plattorna. En ljus- bäge tändes 1 kannaren och en katod framställd av titan för- ängades. Pâ detta sätt upphettades plattorna genom bombarde- nang med titanjoner till en temperatur på 100°C. dvs. tempera- turen för saltsönderdelande under jonbombardemangsvillkor.

Därefter slogs ljusbâgen av under 20 sekunder. Sedan tändes ljusbâgen äter och plattorna upphettades till en temperatur av 6SO°C. dvs. den temperatur som krävdes för bildning av titan- karbid under inverkan av titan med kol 1 plattmaterialet. Där- efter sänktes förspänningen till 300 volt och kväve infördes 1 3 mn Hg. vid reaktionen mellan kväve och titan bildades en 6 um tjock nötnings- beständig beläggning av titannitrid pä ytan av skärplattorna.

Därefter avbröts krävetillförseln och ljusbägen släcktes. spänningen slogs av och plattorna kyldes i kammaren till runs- temperatur. kammaren med ett tryck av 2xl0_ Hållfasthetsprov pä plattorna genomfördes genom svarvning av ett stål med följande sammansättning: C-0,36-0,45 viktprocent.

Fe-resten under följande skärvillkor: skärhastighet 160 m/min. matning 0,3 mm/varv, skärdjup l-l mm.

Hâllfastheten hos plattorna bestämdes genom det antal arbets- stycken son kunde behandlas med varje platta till dess den nednötts. Genonsnittsantalet arbetsstycken som kunde behandlas ned en platta var 35.

Exempel 21 Ett antal skärplattor liknande de som beskrevs 1 exempel 20 framställdes 1 en behållare fylld med mättad lösning av 10 15 20 25 30 457 266 19 rainumninrar, r1(no3)3. saltet innehållande 'r1"”-kat- jon med en tenperatur på 20°C. För franställning av en lösning användes 9,55 g salt per 100 g vatten. Plattorna hölls i lös- ningen under 7 minuter under bibehållande av lösningens ten- peratur vid 20°C. Därefter genonfördes det förfarande son beskrevs i exempel 20 ned undantaget av att saltkristallisa- tionen genomfördes vid en tenperatur av 60°C och upphettningen av plattornas yta i första steget skedde till en tenperatur av 200°C varefter ljusbâgen avstängdes under 15 sekunder.

Hàllfasthetsprov genomfördes enligt det förfarande son beskrevs i exenpel 20. Genonsnittsantalet arbetsstycken son behandlades med en platta var 40.

Exengel 22- Ett antal skärplattor liknande de son_beskrevs i exenpel 20 framställdes och placerades i en behållare innehållande en mättad lösning av silveracetat AgC2H303 ned en tenpera- tur på 20°C och hölls där under 10 ninuter. Saltet innehöll Ag+-katjon. För franställning av en lösning användes 1,04 g salt per 100 g vatten. Förfarandet genonfördes därefter enligt exenpel 20 ovan. led undantag av att saltkristallisationen skedde vid en tenperatur på 50°C och upphettningen i första steget utfördes till en tenperatur av l20'C, dvs. saltsönder- delningstenperaturen under jonbonbardenangsförhallanden.

Bàllfasthetsprov på plattstycket genonfördes son beskrevs i exempel 20 ovan. Genonsnittsantalet arbetsstycken son kunde behandlas i en plattan var 38.

Claims (1)

10 15 20 25 457 2.66 lo Patentkrav Förfarande för avsättning av en nötningsbeständig beläggning på ett skärverktyg av ett kolhaltigt material bestående i att nämnda skärverktyg placeras 1 en vakuunkamnare, en ljusbåge tän- des däri för förångning av katodnaterial, upphettning av skär- verktyget genom jonbombardemang med förångat katodmaterial be- "stående av övergångsmetaller eller legeringar därav, huvudsak- ligen Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Ho och W, och bildning av en värnebeständig beläggning i samverkan med förångade katodmate- rialjoner och en gasreaktant bestående av metan, kväve eller bo- ran, infört i vakuumkammaren, k ä n n e t e c k n a t av att före placeringen av skärverktyget i vakuumkammaren detta nedsän- kes i en mättad lösning'av ett salt innehållande en katjon av Na, K, Ag, Ca, Ga, Tl, La, Ce eller Ta och/eller en anjon innefattan- de B, Se, Te, S, Re, Ru, Os, Pt eller W och hålles där under 5-10 minuter vid en upplösningstemperatur för saltet, varefter lös- ningsmedlet indunstas så att salt kristalliseras på skärverktygets yta, upphettning av skärverktyget genom jonbombardemang med för- ångat katodmaterial sker först till den temperatur där saltet sön- derdelas, varefter ljusbågen släckes och skärverktyget hållas 15-30 sekunder vid denna temperatur,varefter ljusbågen åter tän- des och upphettningen fortsättes till karbidiseringstemperaturen för nämnda förångade katodmaterial, varefter gasreaktanten införs i vakuumkammaren för bildning av en nötningsbeständig beläggning.