Диффузионные покрытия из TiC получают насыщением сталей в порошковых смесях, содержащих титан, инертный разбавитель и галоидный активатор.

Для увеличения толщины слоя TiC необходимо повысить содержание углерода в сталях (рис. 88).

Так как стали с содержанием углерода > 13 % промышленностью не выпускаются, разработаны режимы предварительной цементации сталей, обеспечивающие содержание углерода в цементированном слое 1,4—1,7 % при сохранении высокой чистоты поверхности [225].

Стойкость твердосплавного инструмента с диффузионным покрытием из TiC повышается в 2—3 раза по сравнению со сплавами без покрытия, а скорость резания при этом увеличивается на 30—40 % (табл. 70) [226].

Однако использование диффузионного насыщения для нанесения покрытия на твердые сплавы не имеет больших перспектив в связи с интенсивным образованием rj-фазы, что приводит к снижению в 2 раза прочности твердых сплавов.

Таблица 70. Свойства твердых сплавов с покрытиями из TiC, полученными диффузионным насыщением, при различных режимах обработки

На сталях твердость покрытий, полученных диффузионным насыщением, не превышает 12000-14000 МПа, вследствие чего износостойкость материалов увеличивается не так значительно, как при методах CVD и ИПН. Однако незначительная величина прочности покрытий из TiC, полученных этими методами, отрицательно сказывается на их износостойкости. Поэтому более прочные покрытия, полученные диффузионным насыщением, широко применяются для увеличения износостойкости сталей.

Электроискровое легирование (ЭИЛ) карбидом титана [227-233]

Принцип электроискрового легирования заключается в нанесении на катод (основа) покрытия, образующегося в результате эрозии анода под действием ионизации в плазме.

При электроискровом легировании можно изменять состав покрытий в широких пределах и получать покрытия значительной толщины. К преимуществам этого метода также относятся его универсальность и простота обслуживания оборудования.

Высокая твердость и износостойкость электроискровых покрытий обусловлена присутствием оксидных и нитридных фаз в легированном слое.

В большинстве случаев износостойкость деталей после ЭИЛ повышается в 2—8 раз, однако иногда износостойкость с покрытием ЭИЛ увеличивается незначительно или даже уменьшается. Противоречивость сведений связана в основном со сложностью выбора оптимальных режимов легирования и материалов легирующих электродов. Практика показывает, что не всегда учитываются некоторые процессы ЭИЛ.

В СССР выпускаются ручные (ЭФИ-10М; ЭФИ-40; ЭФИ-45; ЭФИ46; ЭФИ-25М) и механизированные (ЭФИ-66; ЭФИ-68) установки для электроискрового легирования. За рубежом - установки Тукадур-200 иКарбидор (ФРГ), "Пенетрон" (Франция).

При электроискровом легировании применяются два режима: грубое легирование (ток короткого замыкания 1КЗ > 40—50 А; напряжение холостого хода Uxx > 65-80 В) и чистовое легирование (/к.3 < < 5-10 А; £/х х > 65-80 В). Грубое легирование используется для упрочнения поверхностей, к шероховатости которых не предъявляются высокие требования, путем нанесения покрытий большой толщины (более 100 мкм), а чистовое легирование - для локального упрочнения узких полос, где требуемая шероховатость поверхности не превышает 20 мкм [227].

Характерной особенностью электроискрового легирования карбидами является значительная доля хрупкого разрушения в эрозионном эффекте (более 90 % частиц — крупные). Наибольшей электрозрозион-ной стойкостью среди тугоплавких карбидов обладают карбиды вольфрама и титана [228]. Промышленное применение в качестве материала Для ЭИЛ режущего инструмента нашли сплавы системы WC-Co. Однако в связи с дефицитностью вольфрама весьма актуальным является создание новых материалов для ЭИЛ. Карбид титана представляет большой интерес для ЭИЛ как основной компонент электродов.

TiC эродирует преимущественно в твердой фазе, поэтому покрытия из TiC отличаются высокой пористостью и наличием крупных осколков неправильной формы [229]. Покрытие из TiC, полученное методом ЭИЛ, состоит из двух фаз: "серая" с большим количеством тре-

Copyright © 2008-2012 TitanDioxide.Ru

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