SU937535A1 - Способ упрочнени изделий - Google Patents

Description

(S) СПОСОБ УПРОЧНЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ

V

Изобретение относитс  к области металлообработки и может найти применение в металлообрабатывающей промышленности дл  нанесени  защитных , антикоррозионных и упрочненных покрытий, в электронике и электротехнике дл  обеспечени  диффузии и легировании примес ми различных . изделий.

Известен способ упрочнени  изделий , согласно которому после нанесени  покрытий, проводитс  отжиг издели , например, в атмосфере водорода tn.

Недостатком этого способа  вл етс  его низка  производительность и нарушение структуры материала подложки .

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  способ упрочнени  изделий, включающий нанесение покрытий на подложку и последующую их термостабилизацию С21.

Недостатком известного способа  вл етс  необходимость использовани  высокого нагружени  дл  ускорени  ионной составл ющей потока, а также недостаточна  производительность процесса.

Цель изобретени  -- повышение производительности процесса.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу упрочнени 

10 изделий, включающему нанесение покрыти  на подложку и последующую их- термообработку , термообработку осуществл ют путем воздействи  на покрытие дуговым разр дом, гор щим в режиме

15 падающего участка вольтамперной характеристики .

Катодные п тна дугового разр да, гор щего в режиме падающего участка вольтамперной характеристики, пере20 мещаютс  по поверхности электрода со скоростью 10 - 10 см/с.

При перемещении такого п тна по поверхности покрыти , нанесенного на деталь, приповерхностный слои детали, а точнее материал покрыти , разогреваетс  и вследствие высокой температуры взаимодействует, с материалом детали, чем обеспечиваетс  прочное сцепление между нанесенным покрытием и самой основой. Катодные п тна на своем пути обрабатывают дорожку Шириной 0, мм. В среднем на одно п тно приходитс  ток в 5 А. Поэтому при устойчивом горении дуги при токе разр да 100 А на поверхности катода существуют одновременно , в среднем, до 20 п тен. Тогда площёдь, обрабатываема  катодными п тнами, будет определ тьс  формуло S n«Vd где п « число п тен , V - скорость перемещени J d - диаметр п тна. Дл  приведенного случа  получим 5 400 .V Глубина диффузии определ етс  вы жением дЕ -( IKT I . 1 Ае - t , где А - константа, завис ща  от ро материала , t - врем  диффузии, Т - температура; К - посто нна  Больцмана, дЕ - энерги  активации атомов. Из формулы видно, что глубина д фузии слабо зависит  от времени ив экспоненциальной зависимости расте при возрастании температуры. Дл  диффузии хрома в железо мож получить слудующие собтношени  в з симости от температуры. Необходмо осуществл ть диффузию Сг на глубин 1 мкм. Врем  диффузии определим из выражени  1 f2Dt где D - коэффициент диффузии, t - врем  ; 1 - глубина диффузии; , 1 t

, D

Дл  температуры Т 10 3 и t

2,3- 10-40 1,6 I0c.t 16,0 с. Дл  Т ,(,-1 3000°С, D t Y T ti5 t 5 .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ упрочнени  изделий, включающий нанесение покрытий на подложку и последующую их термообработку, отличающийс  тем, что, с целью повышени  .производительности Врем  действи  п тна на каждую , точку поверхности 10 c. H v Температура п тна дл  меди пор дка 4000 - . Поэтому дл  хромового покрыти  можно осуществить нестационарную диффузию на глубину 1 мкм при перемещении катодных п тен вакуумных дуг по детал м, предварительно покрытым хромом. Способ осуществл ют следующим образом . На деталь, очищенную от загр знений известными методами, нанос т покрытие толщиной 0,1-5 мкм также известными методами, например напылением в вакууме, электрохимическим осаждением , катодным распылением и т.д. После этого деталь, с нанесенным на нее покрытием, помещают в камеру и подсоедин ют ее к отрицательному выводу источника посто нного напр жени . Р дом располагают другой электрод-инструмент и подсоедин ют его к положительному выводу источника тока. После .этого камеру закрывают и откачивают из нее воздух до давлени  среды ниже 10 мм рт.ст. Зажигают устойчивый дуговой разр д на падающем участке вольтамперной характеристики. При этом катодные п тна перемещаютс  по поверхности покрыти  и осуществл ют диффузию материала покрыти  в деталь. Процесс наблюдают визуально. В случае небольшой детали, например кремниевой шайбы диаметром 10-15 см с металлическим покрытием, нет необходимости в сканировании катодных п тен и управлении их перемещением по поверхности. При массивных детал х необходимо управл ть перемещением катодных п тен. Внедрение нового технологического процесса упрочнени  покрытий путем обработки их поверхности катодными п тнами устойчивого дугового разр да в вакууме повысит производительность процесса и понизит его стоимость.

   5 9375356

   процесса, термообработку осуществл -1. Патент Бельгии IT JlSiSfi, ют путем воздействи  на покрытие Iкл, С 23 С 13/0,,1972. дуговым разр дом, гор щим в режиме2. Блинов И.Б. Вакуумные сильнопадающего участка вольтамперной ха-точные плазменные устройства и их рактеристики.S применение в технологическом оборуИсточники информации, . .довании микроэлектроники. Н., ч. II, прин тые во внимание при экспертизевып. 8 (2б9)197 с. 33.