SU1466654A3 - Способ окислительного нанесени покрыти на издели - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к химико- термической обработке металлических изделий, а именно к нанесению покрыти , содержащего окислы металлов, таких как хром, алюминий, титан и/илн кремний. Цель - повышение качества покрыти  за счет образовани  покрыти  из одного или нескольких слоев в услови х, близких к равновесным, с газовой фазой дл  образовани  же- лаемого окисла. Нанесение покрыти  осуществл ют в газовой атмосфере, окислительный потенциал которой измен етс  по определенной программе, В первой фазе окислительный потенциал непрерывно повышают до образовани  . зародышей окислов на поверхности издели , после чего снижают во второй фазе постепенно. Управление окислительнь м потенциалом осуществл ют изменением либо температуры процесса, либо количества возвратных продуктов реакции, 3 ил.

Description

1

Изобретение относитс  к химико- , термической обработке металлических изделий, а именно к нанесению покрыти , содержап1его окислы металлов, таких как хром, алюминий, титан и/или кремний.

Цель изобретени  - повышение качества покрыти  за счет образовани  покрыти  в услови х, близких к равновесным , дл  образовани  желаемого окисла, что обеспечивает получение репродуцированного.сло  или даже нескольких слоев из различных окислов , причем на заготовке из хромсо- держащего сплава получают слои .

На фиг.1 и 2 представлена-установка дл  реализации способа; на фиг.З - график изменени  окислитель- .ного потенциала в процессе химико- термической обработки дл  образова- ки  покрыти  из сло  одного окисла.

Обрабатываемое изделие 1 помещают в реакционную печь 2, заполн емую инертным газом или водородом. Атмосфера и изделие нагреваютс  до теютературы образовани  покрыти  из окислов металлов, вход щих в состав издели  1. После нагрева издели  1 до температуры Т, в печь 2 ввод .т

4

Ы

через впускной трубопровод 3 вод но пар или смесь вод ного пара с водородом в газоносителе, например в аргоне . На поверхности издели  1 происходит образование окислов, например согласно еледукщей реакции: 2Сг + ЗН ОзьСГгРэ + ЗН.

На поверхности 4 издели  образуетс  слой 5 из ,

Окислительный потенциал Р, , соответствующий границе активации (фиг. может быть достигнут за счет повышени  температуры. В начальной фазе (фиг.З) на образование зародышей окислов вли ют таким образом, чтобы они были однородными и произошло образование упор доченного первичного сло , прочно сцепл ющегос  с из- делием4

Во второй фазе (фиг.З) постепенн снижают потенциал Т дл  нарастани  основной структуры первичного сло .

Штрихова  лини  относитс  к известному способу.

в выпускной трубопровод 6 поступают непрореагировавший вод ной пар и выдел ющийс  как продукт реакции водород в количестве, стехиометри- чески эквивалентном количеству кислорода , св занному на поверхности 4 издели  }.

Возвратные продукты через трубопроводы 7 и 8 поступают в реакционную печь 2 и затормаживают протекание реакции. Вод ной .пар поступает через трубопровод 3, а через клапан 9 выпускаетс  в эквивалентное количество парогазовой смеси.

Клапан 9 служит дл  управлени  расходом возвратных продуктов в зависимости от их окислительного потенциала .

Возможно использование способа без применени  реакционной печи. Реакционна  атмосфера может быть, создана в обрабатываемом изделии, например, при нанесении покрыти  на внутреннюю поверхность труб. В этом случае изделие нагреваетс  гор чим инертш 1м газом.

Если требуетс  предварительно нанести слой вещества, например хрома , на поверхность издели  в том случае, когда изделие не содержит его или нежелательно,обеднение хрома под окисным слоем, то это возможно в той же установке (фиг.)). Дп  этого в печь 2 ввод т термически

разлагаемое соединение хрома вместе

С газом-носителем, после чего осуществл ют нанесение покрыти  согласно предложенному способу.

Таким образом, возможно как зональное легирование, так и нанесение покрыти  из других элементов, как например А1, Si, Ti и В.

Дл  возврата только части продуктов реакции в систему предусматриваетс  установка сепаратора 10 дл  разделени  веществ (фиг.2). Дл  организации циркул ции устанавливают компрессор 11 с охладителем 12 и смесителем 13, В этом варианте используетс  предварительный подогрев атмосферы в нагревателе 14, свежие продукты поступают по трубопроводам 3, а возвратные по трубопроводу 15.

Способ позвол ет получать качественные репродуцированные слои.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ окислительного нанесени 

   покрыти  на издели , содержащего хром, алюминий, титан и/или кремний путем гетерогенной химической реакции газовой фазы,.включающий удаление газовой смеси, содержап1ей вод ной пар и водород, из реакционной камеры, которую по меньшей мере частично направл ют обратно в реакцион- ную камеру, а в возвратный циркул ционный контур ввод т свежий вод ной

   пар, о тличающийс  тем, что, с целью повышени  качества покрыти , окислительный потенци ал газовой фазы непрерывно повышают до момента начала образовани  центров

   реакции на поверхности издели  путем повышени  температуры реакции или увеличени  потока свежего вод ного пара, после чего потенциал посте-, пенно снижают до значени  равновеси  путем . увеличени  потока, направл емого обратно в реакционную камеру, или снижени  температуры реакции, а равновесное значение поддерживают изменением части возвратных продуктов в зависимости от их окислитель

   ного потенциала.

   3. 9

   Ц.S

   ./

   7 (pus.i

   /4

   8

   /5

   /3

   зТР

   (риг.2

   to

   Н

   г/

   X

   /

   /