Способ нанесения металлических покрытий на зерна абразивных материалов Советский патент 1974 года по МПК B22F1/00 C23C11/02 

1

Изобретение относится к получению абразивных материалов, в частности к обработке абразивных зерен металлсодержащим газом.

Известен способ нанесения металлических покрытий на зерна абразивных материалов, заключающийся в том, что процесс осуществляют за счет термического разложения карбонилов на поверхности частиц в токе несущего газа, например гелия или аргона, при температуре 50-700°С.

Предложенный способ позволяет повысить твердость покрытий и увеличить их сцепление с поверхностью зерен. Для этого процесс термического разложения осуществляют в токе несущего газа, содержащего азот. В качестве источника азота используют газообразные азот и аммиак.

При термическом разложении карбонилов металлов при температуре ниже 700°С происходит образование низщих карбитов, например вольфрама и молибдена. Одновременно протекает реакция взаимодействия выделяющегося металла с азотом, содержащимся в газовой среде, с образованием низших нитридов. Особенно активно реакция взаимодействия протекает в присутствии активного атомарного азота, образование которого возможно вследствие термического разложения азотсодержащих соединений, например аммиака.

В процессе термического разложения карбонилов металла в присутствии азота на поверхности абразивных материалов образуется прочное покрытие, состоящее из металла, карбида и нитрида. При этом, изменяя соотношение карбонила соответствующего металла и азотсодержащего несущего газа, можно регулировать количественное соотношение компонентов в покрытии. Наличие в покрытиях нитридов приводит к увеличению сил сцепления покрытия с поверхностью зерен, особенно того материала, в состав которого входит азот, напри.мер нитрида бора. Структурное соответствие компонентов покрытия приводит наряду с увеличением сил сцепления к повышению твердости покрытия.

При М ер. В качестве несущего газа используют аммиак. Его пропускают со скоростью 98 л/час через нагреватель, где он нагревается до 75°С, а затем поступает в контейнер с карбонилом вольфрама. Последний нагревают до температуры 130°С, при которой он возгоняется, захватывается аммиаком и направляется в реактор с порошком Эльбора дисперсностью 100 мкм. Порошок предварительно подогревают до 420°С при помощи электрообмотки стенок реактора. Процесс проводят в режиме кипящего слоя в течение 45 мин. За этот период на поверхности частиц порошка образовалось покрытие толщиной

1,12 мкм при соотношении компонентов слоя вольфрама, нитрида, вольфрама и карбида вольфрама равным 1 : 0,62 : 0,54.

Испытания полученного металлизированного порошка в инструменте на органической связке показали, что стойкость его на истирание в 1,5 раза выше стойкости инструмента, полученного по известной технологии.

Предмет изобретения

1. Способ нанесения металлических покрытий на зерна абразивных материалов термическим разложением карбонилов на их поверхности в токе несущего газа при температуре 50-700°С, отличающийся тем, что, с целью повыщения твердости покрытий и увеличения их сцепления с поверхностью зерен, процесс термического разложения осуществляют в токе несущего газа, содержащего азот.

2.Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что в качестве источника азота используют газообразный азот.

3.Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве источника азота используют аммиак.