Главная страница сайта О веществе TiO2
Виды диоксида титана Статьи о диоксиде титана


лидов в покрытиях возрастает, что приводит к снижению прочности сплавов.

Несмотря на указанные недостатки, покрытия из карбида титана повышают стойкость сплавов TiC-Ni—Мо в 1,5—4,0 раза. Оптимизация режимов нанесения покрытий позволит, по-видимому, снизить падение прочности сплавов и повысить работоспособность режущего инструмента в БВТС с покрытием.

Проводятся экспериментальные исследования по нанесению газофазных покрытий из карбида титана на сверхтвердые материалы — алмаз и кубический нитрид бора. Однако стандартный процесс получения покрытия из карбида титана из смеси тетрахлорида титана, углеводорода и водорода характеризуется относительно высокими температурами осаждения (> 1000 °С), что не позволяет применять их для нанесения покрытий на алмаз и BN из-за снижения механических свойств последних и перехода их в гексагональную модификацию. Использование для получения покрытий дициклопентадиенилхлорида титана (C5H5)2TiCl2 позволило уменьшить температуру осаждения. Для образования Покрытия, не содержащего свободного углерода, необходимо разбавлять (С5Н5)2Т1С12 водородом, который будет газифицировать образующийся свободный углерод. Образование карбида титана при термораспаде (C5H5)2TiCl2 термодинамически возможно уже при температуре-37 °С [201].

Покрытия из карбида титана могут найтн применение и для нанесения на графит и кварцевое стекло. Причем, если плотные покрытия на графите получены в атмосфере Щ + TiCU, то для образования слоя TiC на кварцевом стекле к тетрахлориду титана добавляют жидкий циклогексан [201].

Покрытия ни сталях [202-209]

Метод CVD пока не нашел широкого применения для получения покрытий на сталях, но интенсивные исследования по созданию износостойких покрытий на сталях методом химического осаждения из газовой фазы проводятся во многих странах.

Основным сдерживающим фактором является высокая для основы (в данном случае - стали) температура осаждения при нанесении покрытия методом CVD. При этих температурах происходят структурные превращения в материале — основе, что приводит с изменению размеров инструмента, а малая толщина покрытия из карбида титана и его высокая твердость в значительной степени затрудняют механическую обработку детали. Коэффициент термического расширения карбида титана (7,42 • Ю-6 К-1) существенно отличается от коэффициента термического расширения стали [(11-16) - Ю-6 К"'], что ограничивает толщину слоя карбида титана. Например, для быстрорежущих сталей 150

рекомендуется однослойное покрытие толщиной 3—5 мкм. Инструмент из быстрорежущей стали необходимо,кроме того, подвергать специальной термообработке, чтобы вернуть ему утраченные в результате неполного отжига при температуре нанесения покрытия (850—1000 °С) твердость и вязкость. К недостаткам процесса CVD в применении к сталям следует отнести и низкую устойчивость последних к воздействию хлористого водорода.

В свою очередь большим преимуществом сталей с покрытиями из TiC по сравнению с твердыми сплавами является значительно меньшая чувствительность сталей к обезуглероживанию, которое можно полностью предотвратить предварительным науглероживанием поверхности стали.

В отдельных случаях покрытия из TiC, нанесенные методом CVD на стали, способствуют значительному увеличению срока службы инструмента. Например, стойкость пуансонов из стали AISLD5 с покрытием из TiC толщиной 8—10 мкм составляет 150 тысяч операций, в то время как без покрытия 1000 операций. Высоколегированные стали марок SKD 11 и SK 49 с покрытиями из карбида титана успешно противостоят контатному давлению при трении до 7 МПа, а без покрытия максимально допустимое контактное давление при трении для них составило 4 МПа [202].

Нанесение покрытий из TiC на стали проводится по технологии, приведенной выше. Для повышения науглероживающей способности смеси часто используется полиэтилен. Стали применяют в отожженном состоянии, а детали изготавливают с размерами, заниженными с учетом заранее выбранной толщины покрытия. Непосредственно перед осаждением TiC детали подвергают газовой цементации или нитроцементации.

Для особо тяжелонагруженных деталей после нанесения покрытия рекомендуется перед охлаждением проводить одночасовой промежуточный отжиг при 800 °С для измельчения зерна. После нанесения покрытия детали помещают в вакуумную печь и нагревают до температуры старения, причем скорость нагрева составляет ~ 10 °С/мин, а общее время старения 4—6 ч в зависимости от размеров деталей.

Первоначальному росту слоя карбида титана способствует массопере-нос титана из газовой фазы и перемещение углерода из основы; лишь при определенной толщине слоя, когда перемещению углерода из основы препятствует образовавшийся слой TiC, дальнейший его рост контролируется метаном.

При нанесении покрытия на углеродистую сталь наряду со слоем карбида титана с микротвердостью HV 27000 -г 33700 МПа образуется переходная зона между покрытием и основой, толщина которой составляет 4—6 мкм, а микротвердость HV 5100-^5360 МПа. Структура переходной зоны представляет собой эвтектоид, состоящий иза-твердо-


 

 

Вернуться в меню книги

 

На правах рекламы

Место свободно

Ищу работу в киеве Электромонтаж.

 

Copyright © 2008-2012 TitanDioxide.Ru

Использование материалов сайта возможно при условии указания активной ссылки
Диоксид титана TiO2