Способ получения покрытий наТиТАНОВыХ издЕлияХ Советский патент 1981 года по МПК C23C17/00 

(54) СПОСОБ Ш) ПОКРЫТИЙ НА ТИТАНОВЫХ ИЗДЕЛШ1Х ленного в вакууме слоя никеля, никепированные изделия подвергают пиффузионно - му насыщению элементами, выбранными из группы лантана и лантаноидов, путем электролиза расплава солей. Диффузионное насьщение электролнти- .lecKH осаждаемым из солевого расплава .лантаном или лантаноидом существенно повышает жаростойкость предварительно нансененного никелевого слоя, особенно пбд пленкой соли галоида. Кроме того, образующийся диффузионный слой лантана иди Л1энт9ноида с никелем является плотным и препятствует проникновению сопи г&гюяаа к иоверхности татанового сплава. Это приводит к значительному повышению жаростойкости никелевого слоя и его защитных свойств от солевой коррозии титановых изделий, а при наличии растягивающих напряжений - к защите от коррозионного растрескиваний титановых изделий. Полная защита от коррозионного растрескивания под пленкой горячей соли гаяоида выражается сохранении той длительной жаропрочности титанового сплава, которая характерна дли него в отсутствие воздействия горячей сопи. П р и м е р 1. На образец титановог сплава ВТ 18У после предварительной по готовки поверхности (обезжиривания вене кой известью и в ацетоне, травления в растворе Н НО-j- -HF) наносят электролити чески слой никеля топщйной 30 мкм из супьфаматного электротота , г/л: Никель сульфаминовокислый ЗОО Борная кислотаЗО Хлористый натрий14 Лаурилсульфат натрияО,О1 при катодаой плотности тока Djj 2,5,А/д в течение 1 ч при . После нанесения слоя никеля образец подвергают диффузионному расыщенйю лантаном электро лизом из солевого расплава состава, вес.%: Хлорид лантана Хлористый барий Хгюристый капий при 95О®С и О к 2,5 А/дм в течение С,5 ч. Затем образец отмывают от заст щих солей в горячей и холодной воде. В ре зультате диффузионного насьгаения лантаном масса образца возрастает на 146 мг/ На этот же образец наносят слой соли толщиной 50 мкм путём многократного напыления водного раствора {4ОО г/л) хлористого натрия и сушки. Образец со слоем соли испытывают на растяжение пр напряжении 6 27 кгс7мм и , Для сравнения при тех же условиях исытывают образец 2 того же сплава, подергнутого только электролитическому ни-епированию, и образец 3 того же сплаа без какой-либо обработки. Результаты испытания приведены в аблице. Как видно из таблицы, обработкд тита-J ового сплава ВТ18У, предлагаемым спообом 31ащищает от коррозионного растресивания. В отличие от образцов 2 и 3, де разрушение имеет хрупкий характер, бразец 1 разрушается в результате полого исчерпания механической прочности в йроиессе ползучести. Поскольку время до разрушения образца 1 превышает 1ОО- часовую норму отвечающую паспортной характеристике данного сплава при О 27 кгс/мм и при испытании без воздействия соли, предлагаемый способ обработки титановых изделий обеспечивает их полную защиту от коррозионного растрескивания под пленкой горячей соли. П р.и м е р 2. Образец титанового справа ВТ18У электролитически никелируют из электролита по режиму, р|1исан- ному в примере 1. Образец с нанесенным слоем никеля толщиной 33 мкм подвергают диффузиои ному насьпцению неодимом (редкоземельным металлом, выбранным из группы лантаноидов) электролизом- солевого расплава состава, вес.%: Хлорид неодима Барий хлористый Калий фтористый 5 Кальций фтористый при 950°С и DK i А/дм в течение О,5 ч. После электролиза образец Отмывают в горячей и холодной воце. В результате диффузионного насыщения неодимом масса образца возрастает на 139 мг/дм . Затем на образец, как и в примере 1, наносят пленку хлористого натрия и испыты- растяжение при j 27 кгс/мм вают на и . Результаты испыгания образца следующие: Время до разрушения, ч193 Относительное удлинение, % 16 Относительное сужение, % 38,4 Следовательно, эффект полной защиты изделия иа титанового сплава от коррозионного растрескивания достигается так же в случае диффузионного насьпцения ре коземельным металлом, выбранным из групйы лантаноидов. Пример 3. На образец титаново го сплава ВТ1,8У производят напыление в вакууме слоя никеля толщиной 30 мкм Затем образец подвергают диффузионному насыщению лантаном путем электролиза солевого расплава состава, вес.%: Хлорид лантана5 Барий хлористый80 Калий хлористый15 при иО|4 2 А/дм в течение Ю,5 ч. После электролиза образец отмыsatoT в горячей и холодной воде. В резул тате диффузионного насыщения лантаном масса образца во; растает на 20О мг/дм Затем на образец, как в примерах 1 и 2, наносят пленку хлористого натрия и испы тывают на растяжение при б 27 кгс/мм .И 60О С. Результаты испытания следующие:Время до разрушения, ч114 Относительное удлинение, % 9,2 Относительное сужение, %8,5 Следовательно, эффект полной защиты титанового сплава от корроайонното растрескивания под пленкой соли достигается также в случае, если предварительное никелирование осуществляют путем напыления в вакууме, а затем проводят диффузионное насыщение лантаном или металлом выданным из группы лантаноидов. 306 Использование предлагаемого способа обработки титановых издели по сравнению с существующими способами обеспечивает следующие преимущества: а) повышается жаростойкость изделий из титана и его сплаBOBособенно в присутствии, вредных солеи галоидов, т.е. предотвращается так называемая солевая коррозия титановых сплавов; б) сохраняется жаропрочность изделий ИЗ титановых сплавов в процессе их эксплуатации в присутствии вредных солей галоидов; в) возможна замшена в авиационном гурбокомпрессорном двигателе стальных изделий титановыми, обработанными предлагаемым способом, что значительно повысит качестао титановых изделий и позволит снизить вес авиационного двигателя. Формула изобретения Способ получения покрытий на титановых изделиях, включающий нанесение гальванического или напыленного в вакууме слоя никеля, отличающийся тем, что, с целью повышения стойкости титановых изделий к коррозионному растрескиванию под пленкой горячей соли галоида, изделия со споем никеля подвергают диффузионному насьлаению элементами, ыбранными из группы лантана и лантанодов, путем электролиза расплава солей. Источники информапии, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № ЗО46205, л. 2О4-37, 1962. 2. Патент Японии Н 54-4736, 2А-212, 1978.