СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЙ Советский патент 1969 года по МПК C23C10/52 

Изобретение относится к химикб-термичеСкой обработке, а именно к термодиффузионному нанесению многокомпонентных покрытий требуемого состава и толщины с помощью жидкой фазы.

Известен способ нанесения износостойких покрытий значительной толщины путем нагрева смеси порошка карбидов тугоплавких элементов с порошком железа до образования жидкой фазы при температуре плавления эвтектической смеси этих элементов с железом.

Этот способ имеет ограниченное применение, так как он нозволяет осуществить легирование не любыми элементами, а лишь карбидообразующими, причем карбиды и железо должны быть взяты в определенных пропорциях.

Предлагаемый способ отличается от известного тем, что в зазор между поверхностью обрабатываемой детали и уплотненной насыщающей средой вводят 1порощок металла и обработку ведут при температуре выще температуры плавления вводимого металла, но ниже температур плавления детали и насыщающей среды. Это интенсифицирует диффузионное насыщение и расширяет диапазон химических составов многокомпонентных покрытий-.-Кроме того, в качестве вводимого порошка берут металл, имеющий температуру плавления ниже температур плавления детали и насыщающей среды и содержащий требуемые для покрытия химические элементы. В контейнер из жаростойкой стали насыпают твердую порошкообразную насыщающую смесь, например смесь для диффузионного хромирования, замешанную на декстрине или другом связующим.

В ней формуют полость с таким расчетом, чтобы после установления в ней детали между

ее поверхностью и стенками полости существовал зазор, величину которого выбирают равной требуемой толщине покрытия. После установки детали в форму зазор заполняют порошком металла или сплава, имеющего температуру плавления ниже температуры плавления детали и насыщающей среды и содержащего требуемые для покрытия химические элементы, например порошок серого чугуна. Контейнер герметизируют и помещают в

печь. Процесс ведут при температуре выше температуры плавления вводимого металла или сплава и ниже температуры плавления детали и насыщающей среды. Б случае использования в качестве промел уточного слоя

серого чугуна температура процесса 1180- 1200°С.

В этом температурном интервале легкоплавкий порошок плавится, образуя между поверхностью обрабатываемой детали и твержидкой фазы. В таких условиях легирующие элементы из насыщающей среды диффундируют в жидкую фазу и поверхность обрабатываемой детали.

Жидкая фаза значительно ускоряет диффузионные ироцессы и при охлаждении сама становится слоем,.что нозволяет получать диффузионные многокомпонентные покрытия различного химического состава и значительной толщины. При хромировании с промежуточным слоем серого чугуна качественное покрытие толщиной до 8-10 мм получено при температуре 1180-1200°С с выдержкой от 30 лшн до 5 час при содержании хрома в слое 60- 70% и углерода до 3,5-4,0%.

Предлагаемый способ применим для любой стали, а также цветных металлов и сплавов и применение его в промышленности позволяет во многих случаях заменить сложнолегированные стали простыми углеродистыми, а также позволяет проводить восстановление изношенных деталей.

Предмет изобретения

1.Способ нанесения покрытий, включающий нагрев детали в порошкообразной насыщающей среде до образования жидкой фазы, отличающийся тем, что, с целью интенсификации диффузионного насыщения и расширения диапазона химических составов многокомпонентных покрытий, в зазор между поверхностью обрабатываемой детали и уплотненной насыщающей средой вводят порошок металла и обработку ведут при температуре выще температуры плавления вводимого металла, не ниже температур плавления детали и насыщающей среды.

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве вводимого порошка берут металл, имеющий температуру плавления ниже температур плавления детали и насыщающей среды и содержащий требуемые для покрытия химические элементы.