Патенты автора Каменева Анна Львовна (RU)
Изобретение относится к способам нанесения многослойных покрытий и может быть использовано в машиностроительной, горно- и нефтедобывающей промышленности, в инструментальном и ремонтном производствах для упрочнения подложки в виде деталей машин, пар трения или режущего инструмента. Проводят очистку подложки в плазме тлеющего разряда. Затем проводят осаждение адгезионного подслоя нитрида титана TiN, после которого наносят слой нитрида титана и алюминия TiAlN. Затем наносят слой нитрида титана, алюминия и кремния TiAlSiN при включенных двух магнетронах с мишенью Ti и композитной мишенью Al + 2-5% Si в газовой смеси аргона и азота в процентном соотношении N2/Ar в виде (30-35)/(70-65) при парциальном давлении 0,97-1,03 Па, отрицательном напряжении смещения 80-90 В и токе смещения на подложке 0,7-0,8 A, напряжении на мишени Ti 500-550 В, напряжении на композитной мишени Al + 2-5% Si - 250-300 В и скорости вращения подложкодержателя 10-15 об/мин в течение 40-60 мин. Нанесение указанных слоёв проводят на расстоянии от указанных мишеней до указанной подложки, равном 160-170 мм. Обеспечивается получение многослойного покрытия с синергетическим эффектом подслоя TiN и слоев TiAlN и TiAlSiN с антикоррозийным нанокомпозитным верхним слоем, а также высокой адгезионной прочностью полученного покрытия с материалом подложки. 2 ил., 1 табл.
Изобретение относятся к способу получения коррозионностойкого покрытия на детали пары трения и может быть использовано в химической, машиностроительной, горно- и нефтедобывающей промышленности, в инструментальном и ремонтном производствах для повышения защитных свойств поверхности инструмента и пар трения в агрессивной среде, а также повышения их теплостойкости при обработке в условиях сухого трения. Проводят очистку детали пары трения в оснастке в тлеющем разряде двух хромовых мишеней в среде аргона. Затем осуществляют ионную очистку детали пары трения двумя дуговыми испарителями с титановыми катодами. Затем без выключения дуговых испарителей с титановыми катодами наносят подслой нитрида титана в среде аргона и азота методом электродугового испарения при отрицательном напряжении смещения на детали пары трения - 180-200 В, давлении 0,4-0,5 Па, токе дуги Ti 80-90 А и расстоянии катод-деталь пары трения 200-220 мм. Затем при отключении дуговых испарителей и использовании двух магнетронов с хромовыми мишенями и двух магнетронов с алюминиевыми мишенями при напряжении смещения на детали пары трения - 80-90 В наносят чередующиеся слои нитрида хрома и алюминия с диаметром кристаллитов 30-50 нм и 60-100 нм в газовой смеси азота и аргона при давлении 0,4-0,5 Па. Осаждение чередующихся слоёв повторяют не менее двух раз и верхним слоем наносят аморфный слой нитрида хрома и алюминия при содержании азота 20-25% в течение не менее 10-15 мин. Нанесение упомянутых слоев нитрида хрома и алюминия проводят на расстоянии от мишеней до детали пары трения, составляющем 160-170 мм, при скорости вращения планетарного механизма, где закреплена деталь пары трения, 20-25 об/мин и температуре детали пары трения 200-250°С. Обеспечивается получение покрытия с высокой коррозионной стойкостью, износостойкостью, ударостойкостью и трещиностойкостью, имеющего высокую адгезионную прочность подслоя с материалом детали пары трения и между слоями. 8 ил.
Изобретение относится к способу получения коррозионностойкого покрытия на детали пары трения и может быть использовано в химической, машиностроительной, горно- и нефтедобывающей промышленности, в инструментальном и ремонтном производствах для повышения защитных свойств поверхности инструмента и пар трения в агрессивной среде. Проводят очистку детали пары трения в оснастке в тлеющем разряде двух магнетронов с хромовыми мишенями в среде аргона. Затем осуществляют ионную очистку детали пары трения двумя дуговыми испарителями с титановой мишенью. После чего на деталь пары трения наносят подслой хрома и чередующиеся слои нитрида хрома и нитрида хрома и алюминия с диаметром кристаллитов 30-50 нм при использовании двух магнетронов с хромовыми мишенями и двух магнетронов с алюминиевыми мишенями при напряжении смещения на детали пары трения - 80-90 В. Осаждение чередующихся слоёв повторяют не менее двух раз. Верхним слоем наносят аморфный слой нитрида хрома и алюминия при содержании азота 20-25 % в течение не менее 10-15 мин. Деталь пары трения закрепляют на спицах подложкодержателя, вращающихся в планетарном механизме со скоростью вращения 20-25 об/мин, при этом температура детали пары трения составляет 200-250°С. Обеспечивается получение покрытия с высокими коррозионностойкими, износостойкими, ударостойкими и трещиностойкими свойствами и высокой адгезионной прочностью подслоя с материалом подложки и между слоями. 7 ил.
Изобретение относится к способу получения многослойного покрытия на подложке в виде детали пары трения или режущего инструмента и может быть использовано в машиностроительной, горно- и нефтедобывающей промышленности, в инструментальном и ремонтном производствах для упрочнения поверхности инструмента и пар трения. Проводят очистку подложки в плазме тлеющего разряда. Затем на подложку осаждают подслой CrTiAlZr. Затем поочередно наносят слои нитрида циркония и алюминия, нитрида титана и алюминия и нитрида хрома и алюминия при парциальном давлении 0,97-1,03 Па, скорости вращения подложкодержателя 10-15 об/мин, отрицательном напряжении смещения 80-90 В, токе смещения на подложке 0,7-0,8 A в газовой смеси азота и аргона в процентном соотношении N2:Ar=30:70 при токе и напряжении на всех магнетронах 6-7 А и 340-480 В. Каждый слой наносят в течение не менее 30 мин. Нанесение чередующихся слоев повторяют не менее двух раз до получения необходимой толщины покрытия. Обеспечивается получение многослойного покрытия с высокими физико-механическими, трибологическими, термодинамическими и антикоррозийными свойствами, а также высокой адгезионной прочностью покрытия с материалом подложки. 2 ил., 1 табл.
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МНОГОСЛОЙНОГО ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИ СТАБИЛЬНОГО ИЗНОСОСТОЙКОГО ПОКРЫТИЯ (варианты) // 2759458
Группа изобретений (варианты) относится к технологии нанесения термодинамически стабильных и износостойких покрытий и может быть использована в машиностроительной, горно- и нефтедобывающей промышленности, в инструментальном и ремонтном производствах для упрочнения поверхности инструмента и пар трения, а также повышения их термодинамической стабильности при обработке материалов с низкой теплопроводностью, особенно в операциях резания, вызывающих повышение температуры. Согласно одному из вариантов способ получения многослойного термодинамически стабильного износостойкого покрытия включает ионную очистку подложки и нанесение слоев Zr1-xAlxN методом магнетронного распыления, при этом ионную очистку подложки - инструмента и/или детали в оснастке - проводят двумя дуговыми испарителями с титановыми катодами в течение 5-15 мин при напряжении на подложке 700-800 В, давлении в вакуумной камере Р=5,0⋅10-3 Па с нагревом подложки до температуры 300-350°С, затем наносят на подложку подслой Ti методом вакуумно-дугового испарения и чередующиеся слои нитрида циркония и алюминия Zr1-xAlxN, где х=0,70 или 0,72, с диаметром кристаллитов 30-50 нм и 60-100 нм методом магнетронного распыления при управлении магнетронной распылительной системой из четырех магнетронов с двумя циркониевыми мишенями и двумя алюминиевыми мишенями импульсными источниками питания при напряжении смещения на подложке 90-95 В, при этом подслой титана Ti наносят при отрицательном напряжении смещения на подложке - 250-280 В, давлении 5,0⋅10-3 Па, токе на дуговых испарителях 90-100 А, расстоянии катод - подложка 160-170 мм и температуре процесса осаждения подслоя Ti 300-350°С, а чередующиеся слои нитрида циркония и алюминия Zr1-xAlxN с диаметром кристаллитов 30-50 нм и 60-100 нм наносят в газовой смеси азота и аргона при давлении 0,7-0,75 Па, устанавливают мощности на магнетронах с циркониевыми мишенями NZr=2,4-2,5 кВт и с алюминиевыми мишенями NAl=2,7-2,8 кВт, при этом при осаждении слоя Zr1-xAlxN с диаметром кристаллитов 30-50 нм магнетронное распыление проводят при работающих двух циркониевых и двух алюминиевых мишенях при содержании азота 5-10% и вращающейся подложке в течение не менее 40-50 мин, а при осаждении слоя Zr1-xAlxN с диаметром кристаллитов 60-100 нм магнетронное распыление проводят при содержании азота 12-15% в течение не менее 10-20 мин, причем осаждение чередующихся слоев повторяют не менее двух раз и верхним наносят слой Zr1-xAlxN с диаметром кристаллитов 30-50 нм, при этом нанесение слоев проводят на расстоянии от мишеней до указанной подложки, равном 140-150 мм, подложка закреплена на спицах, являющихся сателлитами в планетарном механизме подложкодержателя, скорость вращения спиц составляет 20-25 об/мин, а температура подложки 200-250°С. Изобретение обеспечивает получение покрытия с высокими износостойкими, физико-механическими, термически стабильными свойствами и высокой адгезионной прочностью подслоя с материалом подложки и между слоями. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 5 ил., 1 табл.
Изобретение относится к способу сварки трением с перемешиванием стыковых соединений из алюминиевых деформируемых сплавов. Используют сварочный инструмент с пином, выполненным длиной 5,8…11,8 мм цилиндрической формы с левосторонней резьбой и опорным буртом диаметром 18…28 мм. Перед сваркой производят закрепление листовых деталей толщиной 6…12 мм в тисках и фрезерование свариваемых кромок по плоскости. Погружают вращающийся инструмент в стык соединяемых деталей до достижения заданной глубины, равной 95-98% толщины свариваемых деталей. Погружение инструмента в стык соединяемых деталей осуществляют с минимальной скоростью вертикального перемещения 10…16 мм/мин и высокой скоростью вращения 300…500 об/мин, при этом угол инструмента изменяют относительно вертикальной оси с 0° до -1,0°…-2,0°. Глубину погружения инструмента регулируют в соответствии со значениями осевого усилия, получаемыми с датчиков обратной связи станка. Затем, сохраняя угол и скорость вращения, инструмент перемещают вдоль линии стыка со скоростью 300…400 мм/мин при постоянном осевом усилии 23…34 кН. По окончании сварки поднимают вращающийся инструмент и выводят из стыка. Заявляемый способ позволяет повысить твердость сварного шва. 9 ил., 1 табл., 1 пр.
Изобретение может быть использовано для выполнения стыковых соединений деталей из алюминиевых жаропрочных сплавов толщиной 2…6 мм. Используют сварочный инструмент с пином, выполненным в форме усеченного конуса длиной 1,8…5,7 мм с тремя «левыми» резьбовыми канавками, и опорным буртом диаметром 8…18 мм со спиральной канавкой. Погружение инструмента в стык соединяемых деталей осуществляют с минимальной скоростью вертикального перемещения 7…12 мм/мин и высокой скоростью вращения 350…500 об/мин до достижения заданной глубины, равной 90…95% толщины свариваемых деталей. Угол инструмента при этом изменяют относительно вертикальной оси с 0 до -1,5…-2,5°. Затем, сохраняя угол и скорость вращения, инструмент перемещают вдоль линии стыка со скоростью 220…300 мм/мин при постоянном осевом усилии, равном 12…15 кН, управляемом датчиками обратной связи. Способ позволяет предотвратить износ инструмента, устранить внутренние дефекты и обеспечить прочность сварного соединения до 90% от предела прочности основного материала. 2 ил.
Изобретение относится к нанесению ионно-плазменных покрытий. Способ получения многослойного покрытия на поверхности технологических инструментов включает ионную очистку поверхности и нанесение слоев покрытия дуальной магнетронной системой с титановым и алюминиевым магнетронами. Слои покрытия наносят при расстоянии от мишеней до поверхности 140-150 мм, скорости вращения поверхности 20-25 об/мин и температуре поверхности 473-523 К. Сначала наносят подслой титана Ti в среде аргона с увеличением разрядного тока на титановой мишени, затем наносят переходный слой нитрида титана TiN магнетронным распылением титановой мишени в газовой смеси азота и аргона с увеличением разрядного тока на титановой мишени, после чего наносят чередующиеся слои нитрида титана TiN и Ti-Al-N с нанокристаллической и поликристаллической структурой в газовой смеси азота и аргона. Нанесение чередующихся слоев повторяют не менее двух раз до получения необходимой толщины покрытия и верхним наносят слой Ti-Al-N с нанокристаллической структурой. Обеспечивается получение покрытия с высокими физико-механическими свойствами, низким коэффициентом трения, высокой адгезионной прочностью подслоя с материалом подложки и между слоями. 3 ил., 1 табл.
Изобретение относится к нанесению износостойких многослойных покрытий и может быть использовано в машиностроительной, добывающей и перерабатывающей промышленности, инструментальном и ремонтном производствах. Проводят ионную очистку с нагревом и термомеханической активацией подложки с помощью электродугового испарителя в среде азота путем ее ионной бомбардировки с энергией 0,8-1,0 кэВ перед осаждением. Очистку поверхности подложки ионами азота осуществляют в тлеющем разряде при бесконтактном нагреве поверхности резистивным нагревателем до 400-430 К в течение 30 мин. Затем в процессе ионной очистки осуществляют термомеханическую активацию и нагрев поверхности подложки ионами титана до 665-695 К. Затем проводят вакуумно-плазменное нанесение многослойного покрытия в среде азота. Наносят нижний слой нитрида титана TiN с поликристаллической структурой в течение 3 мин с окончательной температурой покрытия после осаждения 670-700 К. Затем наносят чередующиеся слои двухкомпонентного нитрида титана TiN с нанокристаллической структурой и трехкомпонентного нитрида титана и алюминия Ti-Al-N с нанокристаллической структурой. Слой TiN с нанокристаллической структурой наносят испарением двух титановых катодов при нагреве покрытия до температуры 680-710 К в течение 3 мин, а слой Ti-Al-N с нанокристаллической структурой наносят одновременным испарением двух титановых и одного алюминиевого катода при нагреве покрытия до температуры 690-720 К в течение того же времени. Осаждение чередующихся слоев проводят до достижения температуры верхнего слоя 730-760 К, причем последним наносят слой Ti-Al-N. Осаждение чередующихся слоев повторяют, по крайней мере, три раза. Обеспечивается увеличение сопротивления поверхности подложки к совместному действию истирающих, высоких контактных и тепловых нагрузок, а также к воздействию агрессивной среды. 2 ил.
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МНОГОСЛОЙНОГО ПОКРЫТИЯ // 2487189
Изобретение относится к способам получения многослойных покрытий и может быть использовано в машиностроительной, добывающей и перерабатывающей областях промышленности, инструментальном и ремонтном производствах
Изобретение относится к получению износостойких тугоплавких покрытий и может быть использовано в машиностроительной и добывающей промышленности, в инструментальном и ремонтном производствах для упрочнения поверхности инструмента и пар трения
Изобретение относится к получению покрытий на основе сложных нитридов и может быть использовано в горнодобывающей, нефтяной и машиностроительной промышленности для нанесения покрытий на инструменты, клапаны, эксцентрики, втулки и т.д
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗНОСОСТОЙКОГО ПОКРЫТИЯ // 2361013
Изобретение относится к получению износостойких покрытий, может быть использовано в машиностроительной и добывающей промышленности, в инструментальном и ремонтных производствах для получения покрытий инструмента, в частности для получения износостойких покрытий режущего инструмента
Изобретение относится к способам нанесения многослойных износостойких покрытий и может быть использовано в машиностроительной, автомобильной, горнодобывающей и нефтяной промышленности
