Способ насыщения тугоплавких металлов в газовой среде, например, алюминием, кремнием и цирконием Советский патент 1962 года по МПК C23C10/06 

В известных способах насыщения тугоплавких металлов различными элементами из газовой среды используется принцип прямоточного движения газовой среды в реакционном пространстве установки. При этом газовая среда в процессе нанесения покрытий постоянно вводится и удаляется из установки, что сопряжено со значительным расходом ее, а также с загрязнением атмосферы рабочего помещения вредными газами.

Предлагаемый способ отличается от известных тем, что процесс насыщения проводится в замкнутом объеме рабочей камеры печи с многократным использованием газовой среды за счет ее принудительной циркуляции. При таком способе сокращается расход газа и улучшаются санитарные условия.

Описываемый способ насыщения тугоплавких металлов такими элементами, как кремний, алюминий, цирконий, основан на проведении реакций типа:

НС1 + Э ЭжС1„ + Н2 Э,„С1„ + Н2 + Ме-+ Ме.,Эу + НС1, где

Э - элемент покрытия, Me - насыщаемый металлУстановка для проведения процесса насыщения показана на чертеже.

Она представляет собой двухэтажную безмуфельную печь, футерованную хлоридоустойчивым огнеупорным материалом 1, состоящим в основном из AlaOs или ZrO2. Внутри печи имеется подовая плита 2, на которую устанавливается подлежащая покрытию деталь 3. ПорОщок элемента покрытия загружается через дверки 4 или 5 на подставки 6 или 7

№ 148318.-2После полной герметизации печи в нее через трубопровод 8 впускается хлористый водород, а через трубопровод 9 удаляется заполнявший печь воздух. После промывки и заполнения печи хлористым водородом краны на трубопроводах 8 и 9 закрываются и включают нагреватели 10 печи. При достижении в рабочей камере заданной температуры (1000- 1200°) включают вентилятор 11, приводимый в действие электродвигателем 12. Вентилятор создает -направленный поток газовой среды, являющейся переносчиком диффундирующего элемента покрытия на насыщаемый металл.

С целью исключения нежелательных загрязнений покрытия другими элементами, нагреватели -печи и вентилятор изготовляются из того же металла и подвергаются насыщению.

Предлагаемый способ является более экономичным, так как расход хлористого водорода незначителен, а элемент покрытия расходуется экономно. Кроме того, при использовании этого способа окружающая атмосфера не отравляется хлористым водородом.

Предмет изобретения

Способ насыщения тугоплавких металлов в газовой среде, например, алюминием, кремнием и цирконием, с применением двухэтажной безмуфельной печи, отличающийся тем, что, с целью уменьшения расхода газа и улучшения санитарных условий, газовую среду, являющуюся переносчиком диффундирующего элемента покрытия на насыщаемый металл, приводят в циркуляционное движение в герметически замкнутом объеме рабочей камеры печи и многократно используют в процессе насыщения.

J/5/