Установка для нанесения покрытий из паровой (газовой) фазы Советский патент 1992 года по МПК C23C16/00 

Изобретение относится к металлургии и машиностроению, использующей для упрочнения изделий как термообработку, так и нанесение износостойких покрытий при термораспаде неорганических соединений, и может найти применение в инструментальной промышленности при изготовлении сверл, метчиков, разверток и др.

Известно устройство, содержащее реактор с п о длож ко держателем, приводом вращения и нагревателем, размещенными в камере, разделенной перегородками на секции, к одной из которых подведены патрубки подачи МОС и отвода продуктов распада.

Известна установка, имеющая термостатированную кольцевую камеру, разделенную радиальными перегородками на секции, выполняющие регламентированные технологические операции.

Недостаток этих устройств заключается в том, что при длительном пребывании изделий в камере при температуре 400-500°С, являющейся температурой нанесения кар- бидохромового покрытия, приводит к снижению их первоначальной (поле закалки) микротвердости на 10-15%.

Цель изобретения - повышение качества за счет увеличения износостойкости обработанных изделий, например сверл, метчиков, разверток, пальцевых фрез и др.

Поставленная цель достигается тем, что установка снабжена рабочей емкостью с закалочным узлом токами высокой частоты, ванной для хладагента и механизмом перемещения обрабатываемых изделий, при этом форсунка для подачи металлооргани- ческих соединений установлена в рабочей емкости между закалочным узлом и ванной.

На чертеже дана установка, разрез.

Установка содержит стойку 1 с приводом 2 вращения подложкодержателя 3, закрываемого кожухом 4. Опираясь на основание 5, кожух 4 образует камеру 6, сообщающуюся через трубопровод 7 с вакуумным насосом. Подложкодержатель 3 разделен радиальными перегородками 8 на секции, количество которых равно количеству устанавливаемых гильз 9 с изделиями 10. Торцы гильз 9, как и торец подложкодержателя 3, опираются на шарики 11, размещенные с отверстиями сепараторного кольца

12.Снизу к основанию 5 параллельно оси подложкодержателя 3 прикреплена емкость

13,сообщающаяся с камерой 6. Внутри емкости 13 установлены закалочный узел 14 токами высокой частоты (ТВЧ), индуктор 15 которого подсоединен к энергопитанию, форсунка 16, соединенная с испарителем 17.

К торцу емкости 13 присоединен силовой элемент 18, например гидроцилиндр, являющийся дном ванны 19 с хладагентом 20.

На штоке 21, выходящем из гидроцилиндра, смонтирован подпружиненный стакан 22, а на торце закреплена шайба 23.

Электронагревательный элемент 24 размещен в центральной части кожуха 4.

Установка для нанесения износостойких покрытий из паровой (газовой) фазы работает следующим образом.

Кожух 4 поднимают, давая свободный доступ к подложкодержателю 3. Изделия 10,

заключенные концами в гильзы 9, вставляют в отверстия подложкодержателя 3.

При этом торец одной из гильзы 9 опирается на торец шайбы 23, а торцы остальных гильз 9 опираются на щарики 11. Кожух

4 опускают на основание 5. Включением вакуумного насоса из камеры 6 по трубопроводу 7 удаляют воздух (показано стрелкой). Одновременно включают электронагревательный элемент 24.

При достижении разрежения в камере 6 порядка 1 мм рт.ст. в штоковую полость силового элемента 18 подают давление. Шток 21 вместе с шайбой 23 отходит от торца гильзы 9 вовнутрь стакана 22. Под

давлением силы тяжести гильза 9 с изделием 10 также опускаются в стакан 22 и вместе с шайбой 23 попадают в емкость 13. Когда рабочая часть изделия 10 проходит индуктор 15, включают закалочный узел ТВЧ 14. Изделие 10 нагревают до температуры закалки. При прохождении нагретого изделия 10 через форсунку 16 из испарителя 17 подают кремнеорганическое соединение в паровой (газовой) фазе. Соединение осаждается на поверхность изделия 10, образуя износостойкое покрытие.

При дальнейшем перемещении штока 21 изделие 10 попадает в ванну 19 с хладагентом 20, где проходит окончательную стадию закалки. После этого давление повышают в бесштоковой полости силового элемента 18. Шток 21 возвращает изделие 10 вместе с гильзой 9 в камеру 6 в первоначальное положение. Включают привод 2. Подложкодержатель 3 поворачивается на угол, равный углу расположения в подлож- кодержателе гильз 9 с изделием 10. При этом ось изделия 10, не прошедшего нанесения покрытия, совмещается с осью штока 21.

Последовательность работы установки повторяется до тех пор, пока все изделия, находящиеся в камере, не пройдут процесс закалки и нанесения покрытия.

Изделия 10, прошедшие закалку и нанесение покрытия и находящиеся в камере б в ожидании окончания процесса над всеми изделиями, проходят в это время восстановительный отпуск при 500-600°С. После окончания работы установки в камере б выравнивают давление с окружающей средой, поднимают кожух 4, разгружают подлбжко- держатель 3 от готовых изделий, а на освободившееся место устанавливают новые изделия 10.

Фрезы d 10 мм из стали Р6М5, прошедшие закалку и карбидокремниевое покрытие в предлагаемой установке, имеют твердость основы 68 ед. ННСэ при микротвердости покрытия 3200 кг/мм2. Стойкость фрез по сравнению с изготовленными по известной технологии повышается в 4 раза.

0

5

0

Формула изобретения Установка для нанесения покрытий из паровой (газовой) фазы, содержащая термостатированную камеру с поворотным под- ложкодержателем,разделенную

радиальными перегородками на секции и соединенную трубопроводом с вакуумным насосом, и испаритель металлорганических соединений с форсункой, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества за счет увеличения износостойкости обработанных изделий, она снабжена рабочей емкостью с закалочным узлом токами высокой частоты, ванной для хладагента и механизмом перемещения обрабатываемых изделий, при этом форсунка для подачи металлоорганических соединений установлена в рабочей емкости между закалочным узлом и ванной.

Изобретение относится к оборудованию для нанесения покрытий, в частности износостойких покрытий при термораспаде неорганических соединений. Цель изобретения - повышение качества за счет увеличения износостойкости обработанных изделий. Кожух 4 поднимают, давая свободный доступ к подложкодержателю 3. Изделия 10, заключенные концами в гильзы 9, вставляют в отверстия подлож ко держателя 3. При этом торец одной из гильз 9 опирается на торец шайбы 23, а торцы остальных гильз 9 опираются на шарики 11. Кожух 4 опускают на основание 5, Включением вакуумного насоса из камеры 6 по трубопроводу 7 удаляют воздух. Когда рабочая часть изделия 10 проходит индуктор 15, включают закалочный узел 14. При прохождении нагретого изделия 10 через форсунку 16 из испарителя 17 подают кре мнеорганическое соединение в паровой (газовой) фазе. Соединение осаждается на поверхность изделий 10. образуя износостойкое покрытие. Конструктивные особенности установки обеспечивают повышение стойкости обработанных фрез в 4 раза. 1 ил.