Состав парогазовой смеси для нанесения износостойких покрытий Советский патент 1992 года по МПК C23C16/18 C23C16/16 

Предлагаемое изобретение относится к области упрочнения поверхностного слоя предварительно закаленных изделий (сверла, фрезы метчики, пресс-формы и штампы)

Известен способ нанесения износостойкого карбидо-хромового покрытия путем термораспада металлоорганических соединений хрома, например, Бархос (ТУ- 6-01-ТЙ9-7В). При термораспаде хромоор- ганической жидкости Бархос при температуре 400-450°С образуется износостойкое карбидо-хромовое покрытие Однако экспериментально установлено, что при

нанесении карбидо-хромового покрытия из Бархос при указанной температуре на закаленные изделия приводит к их отпуску. При этом твердость изделия уменьшается на 10-30% в зависимости от марки материала, что приводит к уменьшению срока службы изделия.

Известен также способ получения карбидо-хромового покрытия при термораспаде гексакарбонила хрома. По этому способу можно получать карбидо-хромовые покрытия при температуре 300°С. При этой температуре не происходит отпуск закаленных изделий Однако образующееся из этого соХ|

00

fcw

о ел

Оч

единения покрытие имеет плохую адгезию к изделию и поэтому при эксплуатации отслаивается не увеличивая износостойкость

Наиболее близким к предлагаемому является способ получения хромового покры- тия при термораспаде бис-ареновых соединений хрома, например, Бархос в присутствии паров йода, что позволяет снизить температуру термораспада Бархос на 100-150°С и избежать отпуска закален- ных изделий. Однако при этом образуется не карбидо-хромовое, а хромовое покрытие, скорость роста покрытия составляет 0,5-0,7 мкм/мин. При этом твердость покрытия составляет 600-700 кг/мм . Эксперименталь- но установлено, что полученное покрытие не приводит к увеличению износостойкости изделия и срока службы.

Цель изобретения - повышение износостойкости покрытия, наносимого на зака- ленные изделия.

Поставленная цель достигается тем, что износостойкое карбидо-хромовое покрытие на закаленные изделия наносят при термораспаде смеси, состоящей из, мас.%:

Октакарбонилдикобальт5-30

Йод0,00015-0,0002

Жидкость Бархос Остальное

П р и м е р 1. Смесь, состоящую из 5 мае % Со2(СО)в, йод - 0,0002 мас.%, Бархос - остальное подвергают термораспаду на поверхности нагретой до 300°С закаленной фрезы из стали Р6М5. Первоначальное давление в камере металлизации 1-10 мм рт.ст. Время термораспада б мин Толщина покрытия 10 мкм, микротвердость покрытия 1700 кг/мм2, Содержание кобальта в покрытии 3-4 вес.%, Твердость изделия до и по- еле металлизации 65 ед Износостойкость фрезы увеличилась в 1,5-1,6 раза.

П р и м е р 2. Аналогично проводят распад смеси, состоящей из октакарбонил- дикобальта 30 мас.%, иода 0,00015 мас.%, Бархос остальное. Время термораспада 5 мин. Температура распада 300°С. При этих условиях на поверхности сверла образуется износостойкое карбидо-хромовое покрытие легированное кобальтом толщиной 12 мкм (содержание кобальта 8-10 мас.%),микро- твердость покрытия - 1800 кг/мм2. Твердость изделия до и после нанесения покрытия 65 ед. Установлено, что износостойкость Сверла увеличилась в 2,5 раза

П р и м е р 3 На поверхности нагретой до 300°С пресс-формы (ст45), используемой для прессования резиновых колец диаметром 50 мм, наносили покрытие, получаемое

при термораспаде смеси, состоящей из ок- такарбонилдикобальта 10 мас.%, паров иода 0,00016 мас.%, Бархос остальное. Время термораспада 6 мин. Толщина покрытия 11 мкм (содержание кобальта 4 мае %) Твердость покрытия 1750 кг/мм , Твердость пресс-формы до и после нанесения покрытия не изменилась. Установлено, что срок службы пресс-формы увеличился в 5 раз по сравнению с непокрытой.

Установлено, что при термораспаде смеси в присутствии Co2(CO) мас.% образуется мягкое карбидо-хромовое покрытие с содержанием кобальта 1 мас.%. При этом износостойкость изделия, например, метчика до и после металлизации не изменилось.

Если содержание октзкарбонилдико- бальта в смеси будет 30 мас.%, образуются сажистые осадки с плохой адгезией.

Если температура распада 300°С, то уменьшается скорость роста покрытия до 0,5-0,8 мкм/мин, наблюдается отслаивание покрытий.

Если температура распада 300°С, образуются сажистые покрытия с высокой шероховатостью, при этом срок службы изделия уменьшается. Экспериментально установлено, что увеличение процентного содержания йода 0,0002% не влияет на дальнейшее увеличение износостойкости инструмента, а при содержании ,00015% образуются очень хрупкие покрытия, при этом износостойкость покрытого инструмента практически не отличается от непокрытого.

Таким образом, заявленное техническое решение отличается от известных тем, 4iO термораспад Бархос проходит при температуре 300°С в присутствии октакар- бонилдикобальта и паров иода.

Формула изобретения

Состав парогазовой смеси для нанесения износостойких покрытий термическим разложением на нагретой подложке, включающий бикареновые комплексы хрома (жидкость Бархос) и йод в качестве катализирующей добавки, отличающий-ся тем, что, с целью повышения износостойкости покрытий, он дополнительно содержит Октакарбонилдикобальт при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Октакарбонилдикобальт5-30

Йод0,00015-0,0002

Жидкость Бархос Остальное

Использование: для упрочнений поверхностного слоя закаленных изделий (сверл, фрез, метчиков пресс-форм, штампов). Сущность изобретения: термическому разложению подвергают смесь на основе жидкости Бархос, содержащую 5-30% вес октакар- бонилдикобальта, 0,00015-0,0002 мае % йода. оо С