Способ химико-термической обработки изделий из алюминия и его сплавов Советский патент 1993 года по МПК C23C8/02 C23C8/68 C23C12/00 

Изобретение относится к способам химико-термической обработки алюминия и его сплавов, в частности к процессам бори- рования.

Известен способ химико-термической обработки алюминия и его сплавов, наиболее близкий к заявляемому по достигаемому эффекту, включающий осаждение на поверхности алюминия и его сплавов Си, Ni, Au, Fe, TI и Ад слоем в 5-20 мк и отжиг при температуре 500-600° С. В результате образуются соединения алюминия с вышеперечисленными металлами.

Недостатком известною способа является низкая поверхностная твердость.

Цель изобретения - повышение твердости.

Поставленная цель достигается тем, что по способу химико-термической обработки изделий из алюминия и его сплавов, включающему нанесение на поверхность слоя металла с регламентированной толщиной и

последующую диффузионную обработку, на поверхность изделий вакуумно-плазменным напылением .наносят слой молибдена толщиной 0,4-0,6 мк, после чего проводят борирование в защитной среде аргона при избыточном давлении в насыщающем составе, содержащем, мас.%: бор аморфный 24-25; молибдат натрия 3-4; карбид бора - остальное.

Вакуумно-плазменное напыление молибдена заменяет окисную пленку, препятствующую диффузии бора, пленкой вышеуказанного металла, которая при применении заявляемс го борирующего состава позволяет осуществить диффузию бора в поверхность алюминия и его сплавов, Нанесение пленки толщиной 0,4-0.6 мк позво-- ляет полностью покрыть поверхность обрабатываемого металла и не затрудняет диффузию бора.

Для экспериментальной проверки были проведены процессы борирования в заявляVJ00 Os

00 О

емой среде деталей из алюминия марки АД и сплавов алюминия АМгЗ, АК4.

На установке плазменного напыления УРМ-3.279.070 была проведена ионная очистка поверхности детали и немедленно на- несен слой молибдена Затем детали были помещены в борирующую среду и проведен процесс борирования в защитной среде аргона, при Па. Результаты экспериментальной проверки представлены в таблице. .

Как видно из таблицы глубина диффузионного слоя и микротвердость имеют большую величину при толщине напыленного слоя 0,4-0,6 мк, Рентгеноструктурный ана- лиз и металлографическое исследование показали наличие фазы AlBa на поверхности обрабатываемых деталей (см. табл.).

Использование изобретения позволит повысить поверхностную твердость алюми- ния и его сплавов по сравнению с прототипом в 1,5-2 раза, а также повысить триболо- гические характеристики.

Формула из об р е т е н и я Способ химико-термической обработки изделий из алюминия и его сплавов, включающий нанесение на поверхность слоя металла с регламентированной толщиной и последующую диффузионную обработку.о т- личающийся тем, что, с целью увеличения глубины диффузионного слоя и твердости, на поверхность изделий вакуумно-плазменным напылением наносят слой молибдена толщиной 0,4-0,6 мк, а последующую диффузионную обработку проводят в защитной среде аргона при избыточном давлении путем борирования в насыщающем составе, содержащем, мас.%: Бор аморфный24-25 Молибдат натрия 3-4 Карбид бора Остальное.

Использование: в машиностроении и других отраслях промышленности. Сущность изобретения состоит в том, что на изделие вакуумно-плазменным способом напыляют слой молибдена толщиной 0,4- 0,6 мк, а затем его подвергают борированию в составе, содержащем, мас.%: бор аморфный 24-25, молибдат натрия 3-4, карбид бора - остальное, причем борирование ведут в защитной среде аргон при избыточном давлении 200 Па. Обработка изделий по этому способу позволяет повысить глубину диффузионного слоя, поверхностную твердость и за счет этого повысить трибологические характеристики. 1 табл.