Парогазовая смесь для получения покрытий на основе карбида титана Советский патент 1985 года по МПК C23C16/32 

00 1 Изобретение относится к нанесени покрытий из газовой фазы, в частнос ти, к газофазному осаждению покрытий на основе карбидов металлов., и може быть использовано в различных отрас лях промьшшенности. Цель изобретения - повышение кор розионной стойкости покрытий на основе карбида титана. Предлагаемая парогазовая смесь для получения покрытий на основе карбида титана, содержащая тетрахлорид титана и водород, дополнител но содержит метилтрихлорсилан .и,ли метилдихлорсилан при следующем соот ношении ингредиентов, %: 1.6-1,2 Тетрахлорид титана Метилтрихлорсилан или метилдихлор0,3-1,0 силан Остальное Водород При пиролизе смеси происходит разложение метилтрихлорсилана и метилдихлорсилана на кремний и углеводороды. Кремний осаждается на поверхности изделия. Тетрахлорид титана взаимодействует с осажденным кремнием и восстанавливается до элементарной; формы по реакциям дис пропорционирования, Часть кремния и некоторая часть титана диффундируют в основу, а основная часть восстановленного титана и тетрахлорид тит на взаимодействуют с углеродсодержа щей составляющей среды и образуют карбид титана. В зависимости от назначения покр тия (условий его эксплуатации) из32менением соотношения тетрахлорида титана и метилтрихлорсилана (или метилдихлорсила и) можно в значительных интервалах менять концентрацию в покрытии карбида титана, титана-и кремния. Нижний предел концентрации кремнийорганического соединения обеспечивает получение значительной доли карбидной фазы в покрытии и позволяет получать диффузионные слои с микротвердостью 2000-2500 кг/мм. Верхний предел кремнийорганического соединения ограничивает содержание кремния в покрытии. При избытке кремния падает доля карбида титана с соответствующим снижением микротвердости. Снижение концентрации водорода, что собственно эквивалентно увеличений количества тетрахлорида титана и кремнийорганического соединения, приводи к снижению микротвердости покрытия. Повышение доли водорода в смеси не дает эффекта и поэтому нецелесообразно. Пример. Очищенные и обезжиренные стальные образцы помещают в печь, продувают аргоном и нагревают до 1000-1050 С прямым пропусканием электрического тока. Затем в печь подают водород, пары тетрахлорида титана и метилтрихлорсилан (или метилдихлорсилан) и вЬщерживают в течение 2ч. На изделии формируется диффузионное покрытие на основе карбида титана. Результаты нанесения покрытий на основе карбида титана представлены в табл.1. Таблица 1

ПАРОГАЗОВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПОКРЫТИЙ IIA ОСНОВЕ КАРБИДА ТИТАНА, содержащая тетрахлорид титана и водород, отличающаяся тем, что, с целью повышения коррозионной стойкости покрытий, она дополнительно содержит метялтрихлорсилан или метилдихлорсилан при следую щем соотношении ингредиентов, Z: 1,6-1.2 Тетрахлорид титана Метилтрихлорсилан или метилдихлорси0,3-1,0 лан Остальное Водород g

1,2

,0

Остальное

То же

(

11

П )

- .

.

2080

2230 2230

2280 2230

2320 2480 2460 2480

2510

Коррозионную стойкость образцов определяют по убыли массы образцов при переменном погрзпкении врастворах различных минеральных удобрений в течение 3000 ч.

л лПредлагаемый

Результаты испытаний покрытий, представленные в табл. 1 и 2, показьюают, что нанесение покрытий на основе карбида титана из предлагаемой смеси позволяет на один - два порядка повысить их коррозионную .стойкость при обеспечении высоких

Концентрация удобрений 200 г/л (для суперфосфата, растворимость которого ниже этого значения, применяют насыщенный раствор).

Скорость коррозии покрытий (г-н хч) приведена в табл.2.

Таблица 2

значений микротвердости покрытий и скорости их нанесения, а также гндроабразивной стойкости.

Предлагаемое изобретение может использоваться в сельскохозяйственном

машиностроении.