Спосіб і пристрій для прискореного азотування деталей машин з використанням імпульсів електромагнітного поля

 

Область техніки

Винахід відноситься до машинобудування, зокрема до способу ионоазотирования деталей машин з використанням імпульсів електромагнітного поля, спрямованого на підвищення механічних властивостей деталей вузлів тертя ковзання із сплавів на основі заліза.

Рівень техніки

Відомі способи хіміко-термічної обробки (ХТО), що дозволяють підвищити механічні властивості сталевих деталей і містять операції азотування і впливу на іони азоту з допомогою електромагнітного поля. Так, відомо технічне рішення, що міститься в патенті РФ №2402632 (МПК С23С 8/36, опубл. 27.10.2010), - спосіб локального азотування металевої деталі в плазмі тліючого розряду (аналог). Воно передбачає створення в камері для азотування електромагнітного поля, яке дозволяє локалізувати потік іонів азоту в певній галузі, що забезпечує обробку тих частин деталі, які її потребують, крім оброблення інших частин. Дане технічне рішення підвищує якість обробки складних поверхонь за рахунок зміни напрямку руху іонів азоту у відповідності з локалізацією оброблюваної поверхні.

Однак воно не передбачає прискорення основногьку основним засобом для прискорення азотування виступає електричне поле, прискорює іони азоту в процесі їх руху до оброблюваної поверхні. У способі-аналогу ж дія електромагнітного поля використовується тільки для фокусування пучка іонів, але не передбачає дій, що змінюють для іонів азоту дифузійну проникність поверхні оброблюваного матеріалу.

Розглянуте технічне рішення також містить схематичне опис пристрою для його реалізації (аналог). Воно включає камеру для іонно-плазмового азотування і розташовану всередині неї конструкцію, що містить джерело, що емітує електрони, і індукційну котушку, що формує потік цих електронів в напрямку оброблюваного ділянки поверхні азотируемой деталі. З допомогою даних засобів формується потрібний обсяг і форма плазми тліючого розряду, що складається з іонів азоту, що дозволяє локалізувати процес азотування.

Однак впливу на дифузійну проницамость азоту в оброблювану поверхню даний пристрій не надає. Таким чином, пристрою-аналогу притаманні ті ж недоліки, що і його способом-аналогу.

Відомий також спосіб обробки деталей машин імпульсним електромагнітним полем, викладений у патенті РФ №2299249 (МПК C21D 1/04, опубл. 20.05.20 л оброблюваної деталі спочатку в досить широкому діапазоні частот від 103до 105Гц при напруженостях магнітного поля від 105до 107А/м протягом 10 секунд з подальшою апериодической обробкою при тих же максимальних амплітудах напруженості, але при швидкості зміни напруги 109...1010(А/м)з-1і числі імпульсів до 100, а також формування градієнта напруженості магнітного поля не менше 105(А/м)мм-1. Подібний вплив, на думку авторів, повинно забезпечити підвищення механічних властивостей деталей за рахунок модифікуючий вплив магнітного поля на поверхневі шари матеріалу деталі. У той же час, форма імпульсів магнітного поля в патенті не обмовляється, що передбачає їх довільну форму (більш імовірно синусоїдальну форму, яка відповідає стандартній мережевій формі електричного струму).

Основним недоліком цього технічного рішення є те, що процеси зміцнення, що протікають в результаті магнитострикционной деформації межзеренних кордонів, обмежені перерозподілом тих хімічних складових матеріалу, які закладені в нього в процесі виготовлення. Тому такий важливий елемент зміцнення як дисперсійне твердіння за рахунок частинок, що утворюються при вв�тому рішенні не використовується.

Існує цілий ряд технічних рішень, в яких електромагнітна імпульсна обробка поєднується з іншими видами впливу. Так, наприклад, рішення, викладене у міжнародній РСТ-заявці W02008113238 А1 (МПК C21D 10/00, C22F 3/00, опубл. 2008-09-25), містить два види впливу - крім електромагнітного поля матеріал обробляється також ультразвуком. Опубліковані також технічні рішення, в яких обробка імпульсами електромагнітного поля поєднується з різними видами термообробки. Так патент РФ №2339704 (МПК C21D 1/04, C21D 9/22, опубл. 27.11.2008) пропонує доповнити електромагнітну обробку нагріванням струмами високої частоти до температури нижче точки Кюрі, а параметри електромагнітного впливу пропонуються наступні: напруженість поля до 8·103кА/м, тривалість імпульсу - 10-3...10-6секунди. У патенті РФ №2360011 (МПК C21D 6/04, C21D 1/04, C21D 9/22, опубл. 27.06.2009) пропонується термообробка холодом в середовищі рідкого азоту в поєднанні з обробкою імпульсними механічними коливаннями і імпульсами електромагнітного поля з амплітудою до 250 кА/м.

Тим не менш, ні в одному з рішень, що містять обробку матеріалу імпульсним магнітним полем, не міститься пропозицій по використанню азоѸмих елементів, зокрема, іонів азоту, що дифундують через поверхню в оброблюваний матеріал.

Те ж саме можна відзначити відносно пристроїв, з допомогою яких реалізуються дані способи. Вони містять засоби впливу на оброблювані деталі електромагнітним полем і деякими іншими засобами - ультразвуком, нагріванням струмами високої частоти, термообробкою охолодженням. Однак кошти для насичення поверхні оброблюваних деталей азотом вони не містять, що і є їхнім спільним недоліком.

Найбільш близьким до пропонованого способу технічним рішенням (прототипом) можна визнати триодний спосіб катодно-плазмового азотування деталей з отворами - за патентом РФ №2279496 (МПК С23С 8/36, С23С 14/42, С23С 14/48. опубл. 10.07.2006). Цей спосіб передбачає створення навколо камери для катодно-плазмового азотування обертового магнітного поля, що характеризується таким значенням і напрямком вектора індукції магнітного поля, яке забезпечує кут падіння іонів на бічну поверхню оброблюваної деталі не більше критичної величини кута. Таким чином, в цьому способі підвищується ефективність азотування поверхонь складної форми, так як в ньому збільшується равномерЀиентацией оброблюваної поверхні.

Тим не менше, воно не передбачає прискорення основного процесу азотування оброблюваної поверхні, де пучок іонів азоту спрямований по нормалі до неї, оскільки основним засобом виступає сила взаємодії рухомих іонів з електромагнітним полем, направляющяя іони азоту в процесі їх руху до оброблюваної поверхні за бажаною для споживача технології траєкторії, але не меняющяя дифузійної проникності оброблюваного матеріалу. Таким чином, вплив імпульсів магнітного поля на стан меж зерен і їх дифузійну проникність в даному рішенні не використовується.

Пристрій, необхідне для реалізації даного способу, схематично описано в тому ж патенті РФ №2279496 і вибрано прототипом запропонованого технічного рішення. Воно містить камеру для ХТО - ионоазотирования поверхні деталі, нагрівальний пристрій, пристрій для подачі іонів азоту та апаратуру для створення магнітного поля, що впливає на траєкторію руху іонів азоту до складної поверхні оброблюваної деталі.

Однак конструкція пристрою-прототипу така, що вона дозволяє лише змінювати кут падіння іонів азоту на оброблювану поверхню, не впливаючи при эттатком пристрою-прототипу, так само як і способу-прототипу.

Розкриття винаходу

Завдання пропонованого винаходу - одночасне прискорення процесу азотування і підвищення механічних властивостей приповерхневих шарів матеріалу, що формуються в результаті одночасного азотування і впливу як на іони азоту, так і на матеріал оброблюваної деталі імпульсами порівняно малопотужного магнітного поля.

Спосіб азотування деталі з використанням електромагнітного поля включає подачу в камеру для азотування реакційного газу, його нагрів з одночасним генеруванням у камері змінного електромагнітного поля. При цьому генерування електромагнітного поля здійснюють за допомогою соленоїда, всередині якого мають оброблювану деталь з напрямом вектора магнітної індукції перпендикулярно до оброблюваної поверхні деталі і зміною в процесі азотування його величини з формуванням прямокутних імпульсів. Тривалість і періодичність зазначених імпульсів забезпечують прискорення руху та впровадження іонів азоту в оброблювану поверхню за рахунок вертикального фронту наростання напруженості магнітного поля.

Для розглянутого класу процес�процесі обробки: амплітуду збурює магнітне поле імпульсного напруги - 4 В, споживаний струм - 30 мА, відповідно потужність - 120 мВт, тривалість імпульсу магнітної індукції - 410-3з, крутизну фронту імпульсу - 20 нс, періодичність - 12-10-3і час обробки - 2 години.

При цьому пристрій для азотування деталі з використанням електромагнітного поля містить камеру для азотування деталі, пристрій для подачі реакційного газу в згадану камеру на оброблювану деталь, нагрівальний пристрій і пристрій для генерування електромагнітного поля. Причому пристрій для генерування електромагнітного поля виконано у вигляді розташованого навколо згаданої камери соленоїда, що забезпечує генерування імпульсного електромагнітного поля з прямокутними імпульсами з напрямом вектора магнітної індукції перпендикулярно до оброблюваної поверхні, що знаходиться всередині нього деталі.

Камера для азотування деталі може представляти собою керамічну трубку з оксиду алюмінію Al2O3діаметром 25 мм, навколо якої розміщений теплоізолятор діаметром 60 мм з спіненого матеріалу SiO2, на якому розташований соленоїд, виконаний тришаровим, з мідного дроту діаметром 0,26 мм, в кожному шарі якого за 60 лежно зміни мікротвердості по глибині порівнюваних зразків поверхонь (а - при азотуванні без імпульсного магнітного поля; b - при азотуванні з впливом імпульсного магнітного поля за пропонованим способом);

На фіг. 3 показані фотографії в одному масштабі поперечних шліфів зразків (а - при азотуванні без імпульсного магнітного поля; b - при азотуванні з впливом імпульсного магнітного поля за пропонованим способом).

Здійснення винаходу

На фіг. 1 показана схема пропонованого пристрою, що включає наступні позиції: 1 - подача реакційного газу (аміаку); 2 - керамічні термозберігаючі стінки камери для ХТО; 3 - теплоізоляція камери; 4 - теплоелектронагрівач (ТЕН); 5 - соленоїд зовні навколо камери; 6 - оброблювана деталь; 7 - вихід відпрацьованого газу.

Також позначені: ІП - джерела живлення окремо для живлення ТЕН і для живлення соленоїда; В - вектор магнітної індукції.

Основна відмінність запропонованого способу обробки полягає в тому, що прискорене формування посиленою дифузійної зони відбувається одночасно під впливом двох взаємодоповнюючих факторів: подачі в камеру для азотування реакційного газу (аміаку) - позиція 1 на фіг. 1, який під впливом температури (не менше 500°C), створюваної ТЕН 4, дмери імпульсів магнітного поля, які сприяють прискоренню руху та впровадження в поверхню іонів азоту і магнитострикционной деформації меж зерен поверхні оброблюваного матеріалу (деталі 6 на фіг. 1), причому вектор магнітної індукції В повинен бути направлений перпендикулярно до оброблюваної поверхні (на фіг. 1 це верхній горизонтальний торець деталі 6). У більш складних випадках рекомендується вести обробку з максимально можливим наближенням до вказаної конфігурації.

Імпульси магнітного поля повинні мати прямокутну форму і достатню тривалість для прояву необхідного ефекту впливу на оброблювану поверхню деталі. Прямокутна форма імпульсу магнітного поля є істотною ознакою даного способу, оскільки саме в цьому випадку створюється максимальна (імпульсне) прискорення взаємодіють з магнітним полем часток в силу вертикального фронту наростання напруженості поля.

Експериментальним шляхом було встановлено наступний близький до оптимального режим: амплітуда збуджуючої магнітне поле імпульсного напруги - близько 4 В, при цьому споживаний струм близько 30 мА, відповідно споживана порівняно мала потужність близько 120 мВт, длительност/sup> з, час комплексної обробки - 2 години.

Для експериментального відпрацювання запропонованого способу була виготовлена камера для обробки деталі може представляти собою керамічну трубку з оксиду алюмінію Al2O3діаметром 25 мм, навколо якої розміщений теплоізолятор діаметром 60 мм з спіненого матеріалу SiO2, на якому розташований тришаровий соленоїд з мідного дроту діаметром 0,26 мм, в кожному шарі по 60 витків.

Технічний результат проілюстрований порівняльними графіками фіг.2 і фотографіями фіг.3. На фіг.2 показані залежності зміни мікротвердості матеріалу (сталі ВКС-7) по глибині зразків, побудовані в координатах: по вертикалі - мікротвердість (HV), по горизонталі - відстань від поверхні зразка в mkm (мікрони). Графіки: а) - мікротвердість при азотуванні без включення імпульсного магнітного поля соленоїда; b) - мікротвердість при азотуванні з впливом імпульсного магнітного поля. Час обробки в обох випадках - 2 години. Технічний результат обумовлений прискоренням і посиленням процесу азотування при впливі імпульсів магнітного поля і виражається в істотному підвищенні мікротвердості (у середньому близько 1,5 разу, що наочно видн�е включення в процес азотування імпульсів порівняно малопотужного магнітного поля.

Отже, поєднання низки відомих ознак, а саме - дифузійного насичення приповерхневих шарів матеріалу азотом і одночасний вплив при цьому на той же матеріал імпульсами порівняно малопотужного магнітного поля дає синергетичний ефект - істотне додаткове підвищення механічних властивостей (на прикладі параметра мікротвердості) матеріалу, що не досягається при використанні даних ознак окремо.

Спосіб може бути використаний у складі набору технологічних операцій при виготовленні деталей машин, наприклад, беруть участь у терті ковзання і схильних від цього інтенсивному зношуванню.

1. Спосіб азотування деталі з використанням електромагнітного поля, що включає подачу в камеру для азотування реакційного газу, його нагрів з одночасним генеруванням у камері змінного електромагнітного поля, що відрізняється тим, що генерування електромагнітного поля здійснюють за допомогою соленоїда, всередині якого мають оброблювану деталь з напрямом вектора магнітної індукції перпендикулярно до оброблюваної поверхні деталі і зміною в процесі азотування його величини з формуванням прямоу�зота в оброблювану поверхню за рахунок вертикального фронту наростання напруженості магнітного поля.

2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що в процесі обробки встановлюють амплітуду збурює магнітне поле імпульсного напруги - 4 В, споживаний струм - 30 мА, відповідно потужність - 120 мВт, тривалість імпульсу магнітної індукції - 410-3з, крутизну фронту імпульсу - 20 нс, періодичність - 12-10-3і час обробки - 2 години.

3. Пристрій для азотування деталі з використанням електромагнітного поля, що містить камеру для азотування деталі, пристрій для подачі реакційного газу в згадану камеру на оброблювану деталь, нагрівальний пристрій і пристрій для генерування електромагнітного поля, яке відрізняється тим, що пристрій для генерування електромагнітного поля виконано у вигляді розташованого навколо згаданої камери соленоїда, що забезпечує генерування імпульсного електромагнітного поля з прямокутними імпульсами з напрямом вектора магнітної індукції перпендикулярно до оброблюваної поверхні, що знаходиться всередині нього деталі.

4. Пристрій п. 3, відрізняється тим, що камера для азотування деталі являє собою керамічну трубку з оксиду алюмінію Al2O3діаметром 25 мм, навколо якої розміщений тЂрехслойним, з мідного дроту діаметром 0,26 мм, в кожному шарі якого за 60 витків.



 

Схожі патенти:
Винахід відноситься до способу іонно-плазмового азотування довгомірної сталевої деталі. Спосіб включає нагрівання деталі, ізотермічну витримку, попереднє азотування, остаточне азотування та охолодження. Починають охолодження до температури 530°C до 370-390°C протягом 100-140 хвилин в плазмі тліючого розряду. Потім проводять охолодження до 240-260°C протягом 100-140 хвилин. Остаточне охолодження до 140-160°C протягом 100-140 хвилин проводять у печі без впливу плазми. Подачу іонізуючих газів здійснюють циклічно. При нагріванні до температури 200-220°C ведуть подачу газової суміші водень, азот, метан протягом 15-20 хвилин, далі до температури нагріву 400-440°C протягом 100-140 хвилин і при ізотермічній витримці протягом 20-40 хвилин здійснюють подачу водню, а при подальшому нагріванні до 480°C подають водень протягом 20-30 хвилин. Попереднє азотування ведуть з участю водню і азоту протягом 100-140 хвилин, а остаточне азотування ведуть з участю азоту, водню і метану протягом 14-16 годин. Охолодження до температури 530°C - 370-390°C ведуть в середовищі азоту і водню протягом 120 хвилин і подальше охолодження до 150-170°C протягом 240 хвилин ведуть з участю лише азоту. В результаті досягається сохраЀаботки і збереження поверхні металу від утворення окисної плівки.

Спосіб виготовлення деталей машин з отриманням субмікро - та наноструктурованого стану дифузійного приповерхневого шару при азотуванні

Винахід відноситься до машинобудування, зокрема до способів підвищення механічних властивостей приповерхневих шарів деталей машин із сплавів на основі заліза з отриманням субмікро - або наноструктурованого стану дифузійних шарів. Спосіб включає збирання пакета з поперемінно чергуються сталевих листів, що мають різний хімічний склад, вакуумування і нагрівання пакету, гарячу деформацію пакета по висоті при температурі, що знаходить між значеннями температур поліморфних перетворень обох сплавів, при цьому після гарячої деформації з пакету вирізають заготовки деталей таким чином, щоб при подальшому азотування напрямок міжшарових меж у заготівлі деталі збігалося з напрямком дифузійного потоку азоту, після чого проводять азотування з отриманням субмікро - та наноструктурованого стану дифузійного приповерхневого шару на поверхні деталі. Спосіб дозволяє підвищити механічні властивості приповерхневих шарів матеріалу, що формуються в результаті азотування, і, відповідно, збільшити довговічність деталей. 9 іл., 1 пр.

Спосіб формування микроструктурированного шару нітриду титану

Винахід відноситься до способу формування микроструктурированного шару нітриду титану. Формування микроструктурированного шару нітриду титану здійснюють шляхом впливу на титанову основу фемтосекундним лазерним випромінюванням з енергією в імпульсі близько 100 мкДж і з щільністю потужності в імпульсі порядку 1013 Вт/см2 в середовищі рідкого азоту. Забезпечуються зносостійкі і корозійно-стійкі покриття на виробах з титану і його сплавів, а також поліпшуються антифрикційні властивості їх поверхонь. 2 іл.

Спосіб азотування деталей машин з отриманням наноструктурованого приповерхневого шару і шару склад

Винахід відноситься до машинобудування, зокрема до способу азотування деталей вузлів тертя ковзання з отриманням наноструктурованого приповерхневого шару. Проводять попередню термообробку деталей шляхом гартування при температурі 920-940°C, подальшого високого відпустки з нагріванням до 600-650°C протягом 2-10 годин і видалення зневуглецьованого шару. Потім здійснюють іонно-плазмене азотування в діапазоні температур 500-570°C при напрузі на катоді 300-320 B, щільності струму 0,20-0,23 мА/см2, при використанні в якості газового середовища аміаку зі ступенем дисоціації від нуля до 80%, витрати аміаку до 20 дм3/год, тиск у камері при катодному розпиленні 1,3-1,35 Па, при насиченні 5-8 ГПа. Зазначене азотування проводять в режимі циклічної зміни температури і ступеня дисоціації аміаку, при цьому в першій половині циклу температура становить 570°C при максимальному азотному потенціалі, а у другій половині циклу температуру знижують до 500°C, при цьому азотний знижують потенціал за рахунок збільшення ступеня дисоціації аміаку до 40-80%, при цьому кількість згаданих циклів повинно бути не менше 10. Азотированная деталь має приповерхневих шар, що містить дифузійний шар з α-фазою з наноразм� з твердими включеннями, представляють собою наночастинки нітридів заліза ε-фази, сформовані шляхом фазової локальної перекристалізації решіток нітридів заліза, яка забезпечується циклічним зміною температури азотування і ступеня дисоціації аміаку. Забезпечується підвищення зносостійкості приповерхневих шарів матеріалу і збільшується довговічність вузлів тертя ковзання з матеріалу з таким складом приповерхневого шару. 2 н.п. ф-ли, 1 табл., 2 іл.
Винахід відноситься до способів підвищення стійкості металу до корозії і може бути використане в підземному трубопровідний транспорт
Винахід відноситься до області обробки поверхні довгомірних прецизійних циліндрів свердловинних насосів, що працюють в умовах абразивного зносу

Установка для вакуумної іонно-плазмової обробки довгомірних виробів

Винахід відноситься до вакуумної іонно-плазмової технології, а саме до пристроїв для обробки довгомірних виробів

Спосіб отримання виробів

Винахід відноситься до способу отримання виробів з матеріалу на основі титану з покриттям, що представляють собою напівсферичну головку медичної напівсферичної фрези
Винахід відноситься до області хіміко-термічної обробки сталей іонно-вакуумним азотування і може бути використане для зміцнення деталей з різьбовою поверхнею

Спосіб зміцнення поверхні виробів з титанових сплавів

Винахід відноситься до галузі металургії, а саме способів хіміко-термічної поверхневої обробки титанових сплавів, і може бути використане в машинобудуванні для підвищення зносостійкості та корозійної стійкості деталей машин
Винахід відноситься до машинобудування, зокрема до способу комбінованої хіміко-термічної обробки деталей машин. Спосіб комбінованої хіміко-термічної обробки деталей машин з теплостійких сталей включає циклічну цементації деталей і загартування. Перед циклічної цементацією проводять попередні термообробку і механообработку, що включають нормалізацію при температурі 950°С, високий відпуск при температурі 670°С, гартування від температури 1010°С, високий відпуск при температурі не менше 570°С і пластичну деформацію методом опади при температурі не менше 700°С зі ступенем деформації 50...80%. Циклічну цементацію проводять з чергуванням циклів насичення і дифузійної витримки, при цьому здійснюють не менше 12 циклів тривалістю не менше 30 хвилин. Кількість циклів залежить від необхідної товщини дифузійного шару, а співвідношення часів насичення і витримки складає від 0,1 до 0,2. Після згаданої цементації проводять високий відпустку, загартування в масло, обробку холодом при температурі -70°С і триразовий відпустку при 510°С. Потім здійснюють іонно-плазмене азотування в діапазоні температур 480...500°С протягом не менше 10 годин при наступних параметрах: напряовой середовища - азотоводородная суміш з 95% азоту і 5% водню, витрата газової суміші до 10 дм3/год, тиск у камері при катодному розпиленні - 13,3 гПа, при насиченні - 5...8 гПа. Забезпечується підвищення зносостійкості приповерхневих шарів теплостійкої сталі, що формуються в результаті цементації і азотування, і збільшення довговічності вузлів тертя ковзання з матеріалу з таким складом приповерхневого шару. 1 пр.

Спосіб одержання багатошарового покриття для ріжучого інструменту

Винахід відноситься до області нанесення зносостійких покрить на різальний інструмент і може бути використане в металообробці. Проводять вакуумно-плазмове нанесення багатошарового покриття. Спочатку наносять нижній шар нітриду титану. Потім наносять верхній шар нітриду сполуки титану, ніобію та молібдену при їх утриманні, мас.%: титан 84,5-90,0, ніобій 6,0-10,0, молібден 4,0-5,5. Нанесення шарів покриття здійснюють розташованими горизонтально в одній площині трьома катодами. Перший катод виконують складеним з титану і ніобію, титану і мають протилежно першого, а третій виготовляють складовим з титану і молібдену і розташовують між ними. Нижній шар покриття наносять з використанням другого катода, а верхній шар - з використанням першого і третього катодів. Підвищується працездатність ріжучого інструменту. 1 табл.
Винахід відноситься до способів нанесення зносостійких покрить на різальний інструмент і може бути використане в металообробці. Проводять вакуумно-плазмове нанесення зносостійкого покриття з нітриду або карбонітріда титану, кремнію, алюмінію, молібдену і заліза при їх утриманні, мас.%: титан 63,94, кремній 0,93, алюміній 9,72, молібден 24,18, залізо 1,23. Нанесення покриття здійснюють розташованими горизонтально в одній площині трьома катодами. Перший катод виконують із сплаву титану, кремнію і алюмінію, другий - складовий з молібдену і заліза і мають протилежно першого, а третій виготовляють з титану і розташовують між ними. Підвищується працездатність ріжучого інструменту. 1 табл.

Спосіб одержання багатошарового покриття для ріжучого інструменту

Винахід відноситься до нанесення зносостійких покрить на різальний інструмент і може бути використане в металообробці. Проводять вакуумно-плазмове нанесення багатошарового покриття. Спочатку наносять нижній шар нітриду сполуки титану, ніобію та молібдену при їх утриманні у мас.%: титан 84,5-90,0, ніобій 6,0-10,0, молібден 4,0-5,5. Потім наносять верхній шар нітриду хрому. Нанесення шарів покриття здійснюють розташованими горизонтально в одній площині трьома катодами. Перший катод виконують складеним з титану і ніобію, хрому і мають протилежно першого, а третій виготовляють складовим з титану і молібдену і розташовують між ними. Нижній шар наносять з використанням першого і третього катодів, а верхній шар - з використанням другого катода. Підвищується працездатність ріжучого інструменту. 1 табл.
Винахід відноситься до способів нанесення зносостійких покрить на різальний інструмент і може бути використане в металообробці. Проводять вакуумно-плазмове нанесення зносостійкого покриття з нітриду або карбонітріда титану, алюмінію, кремнію, молібдену і заліза при їх утриманні у мас.%: титан 66,35, алюміній 10,26, кремній 0,97, молібден 21,18, залізо 1,24. Нанесення покриття здійснюють розташованими горизонтально в одній площині трьома катодами. Перший катод виконують із сплаву титану і кремнію, другий - зі сплаву титану і алюмінію і мають протилежно першого, а третій виготовляють складовим з молібдену і заліза і розташовують між ними. Підвищується працездатність ріжучого інструменту. 1 табл.

Спосіб виготовлення ріжучого інструменту з композитним зносостійким покриттям

Винахід відноситься до металообробці і може бути використане для виготовлення ріжучих інструментів, переважно типу лез, призначених для ручного використання. Ріжучий інструмент містить інструментальну основу з титану або його сплаву з зносостійким покриттям, що представляє собою композитний шар з карбіду титану в титановій матриці. Згаданий шар нанесений за допомогою дугового розряду при катодній поляризації інструментальної основи з використанням графітового анода у розведеному водному розчині NaCl. В результаті забезпечується підвищення корозійної стійкості ріжучого інструменту і зниження ваги. 1 з.п. ф-ли, 3 іл.

Покривна система, деталь з покриттям і спосіб її отримання

Винахід відноситься до галузі деталей з покриттям та їх отримання. Багатошарове покриття, що містять щонайменше один шар типу А, причому шар типу А, по суті, складається з (AlyCr1-y)X, де Х - один елемент групи, що складається з N, CN, BN, NO, CNO, CBN, BNO і CNBO, y описує стехіометричний склад фракції металевої фази, щонайменше один шар типу, причому шар типу В, по суті, складається з (AluCr1-u-v-wSivMew)X, де Х означає один елемент групи, що складається з N, CN, BN, NO, CNO, CBN, BNO або CNBO, причому Me позначає один елемент групи, що складається з W, Nb, Mo і та, або суміш двох або більше складових цієї групи, u, v і w описують стехіометричний склад фракції металевої фази, причому відношення товщини вказаного шару типу А до товщині вказаного шару типу більше 1. Спосіб отримання деталі з згаданим багатошаровим покриттям, що характеризується тим, що осаджують на зазначену поверхню деталі щонайменше один шар типу А і осаджують на зазначену деталь щонайменше один шар типу Ст. Зазначений щонайменше один шар типу А осаджують з використанням nx мішеней. Зазначений щонайменше один шар типу В осаджують з використанням ny мішеней, причому одночасно використовують nXy мішеней, що використовуються для обложений�зуемих для осадження шару типу А, активна на обох етапах а) і b). Виходить багатошарове покриття, що має поліпшені зносостійкість, механічні та термічні властивості, зокрема твердість при високих температурах і стійкість до окислення. 3 н.з. і 20 з.п. ф-ли, 9 іл., 1 табл.

Зносостійке захисне покриття та спосіб його отримання

Винахід відноситься до технології нанесення покриттів, а саме зносостійких захисних покриттів на інструменти, такі як фрези, різальні пластинки, ливарні форми та аналогічні інструменти. Покриття загального складу AINbX, де Х являє собою N, C, B, CN, BN, CBN, NO, CO, BO, CNO, BNO, CNCO, наносять конденсацією з парової фази. Як алюминийсодержащего компонента мішені використовують алюмінієвий порошок, змішаний з цирконієм в кількості від 10 до 50 ат.% у перерахунку на алюміній, а відносний вміст ніобію у мішені складає менше 40 ат.%. Забезпечуються високі трибохимические і механічні властивості покриття. 3 н. і 9 з.п. ф-ли, 6 іл.

Ріжуча пластина

Винахід відноситься до області машинобудування, зокрема до металообробці. Ріжуча пластина містить основу з твердого сплаву і нанесений на неї зносостійкий шар з наноструктурного карбіду вольфраму і наноструктурного карбіду ніобію з розміром зерен 20-50 нм, при їх наступному співвідношенні, мас.%: наноструктурний карбід вольфраму 90, наноструктурний карбід ніобію інше. Забезпечується підвищення зносостійкості різальних пластин, особливо при важких режимах різання. 1 іл., 1 табл.
Винахід відноситься до галузі металообробки, зокрема до створення покриттів для різальних інструментів. У двошаровому зносостійкому покритті на робочої частини різального інструменту верхній шар виконаний з твердого аморфного алмазоподобного вуглецю товщиною 0,3-0,5 мкм і твердістю 70-100 ГПа, а нижній шар, розташований на поверхні робочої частини інструменту, виконаний з карбіду титану з вмістом вуглецю 30-45 ат.% товщиною 1-1,5 мкм і твердістю 25-40 ГПа. Забезпечується висока термічна стабільність покриття при високих швидкостях різання і зносостійкість інструменту, що дозволяє підвищити робочий ресурс ріжучого інструменту. 1 табл.
Up!