Патенты автора Фомин Александр Александрович (RU)
Изобретение относится к области машиностроения, а именно к инструментальному производству и технологиям формирования высокотвердых и износостойких покрытий на инструментальных сталях. Способ заключается в нанесении на стальную основу титанового покрытия для дальнейшей модификации и получения износостойкого слоя. Основу изготавливают из стального листа или полосы путем разделительных операций. На стальную основу наносят титановое покрытие методом контактной точечной сварки при напряжении 2,3-2,7 В, усилии сжатия 570-630 Н, плотности тока 63-126 А/мм2 и длительности импульса 0,1-0,4 сек. Основу с покрытием подвергают индукционному нагреву при частоте тока индуктора 70-90 кГц, удельной потребляемой электрической мощности 80-90 кВт/кг до температуры 1190-1250°С и выдерживают в течение 180-300 сек с последующим равномерным охлаждением на воздухе до конечной температуры. Обеспечивается формирование на изделиях из инструментальной стали, например Р6М5, покрытия системы титан - оксиды титана, характеризуемого наличием на поверхности металооксидного диффузионного слоя толщиной 130-170 мкм, твердостью 1500-1800 HV, адгезионной (сдвиговой) прочностью 90-110 МПа. 2 ил., 1 пр.
Изобретение относится к области машино- и приборостроения, а именно к технологии формирования твердых, износостойких нитридных слоев на малогабаритных изделиях из инструментальных быстрорежущих сталей, а именно штамповом и режущем инструменте. Способ азотирования малогабаритных изделий из инструментальных быстрорежущих сталей, включающий размещение изделия в цилиндрической керамической или кварцевой камере, запуск газовой среды, последующие индукционный нагрев, выдержку и охлаждение, при этом рабочий объем продувается газовой средой, а именно азотом, затем камеру герметизируют и создают давление азота 0,1-0,3 МПа, последующий индукционный нагрев малогабаритного стального изделия осуществляют до температуры 800-1200οС при частоте тока на индукторе 60±20 кГц и потребляемой удельной электрической мощности 30-45 кВт/кг, при этом выдержка составляет 5-15 минут, а охлаждение производится за счет продувки камеры азотом. Техническим результатом является повышение микротвердости и износостойкости изделий из инструментальных быстрорежущих сталей в результате формирования упрочненного нитридного и диффузионного слоев толщиной 20-30 мкм и 160-200 мкм, и микротвердостью 1950±50 HV0,98 и 1650±50 HV0,98 соответственно. 2 ил., 2 табл.
Изобретение относится к области машино- и приборостроения, а именно к технологиям формирования высокопористых металлооксидных покрытий на титановых изделиях, в том числе медицинского назначения. Способ формирования металлооксидных пористых покрытий на титановых изделиях включает воздушно-абразивную обработку, очистку от технологических загрязнений, электроплазменное напыление порошка гидрида титана дисперсностью 120-150 мкм с дистанции 120-150 мм, при токе дуги плазматрона - 350±10 А и мощности не более 12,5 кВт, затем титановое изделие с покрытием подвергают индукционному нагреву до 750-1150°С в воздушной атмосфере при нормальном давлении, частоте тока 60±10 кГц и удельной потребляемой электрической мощности 30-45 кВт/кг с последующей выдержкой в течение 120-300 с и охлаждению на воздухе до комнатной температуры. Изобретение направлено на получение покрытий толщиной до 300 мкм с повышенной адгезионно-когезионной прочностью, открытой поверхностной пористостью 58±2% и микротвердостью HV0.98 1503±116. 2 пр., 1 табл., 1 ил.
Изобретение относится к области машиностроения, а именно к технологии формирования локальных карбидных покрытий на штамповых сталях, и может быть использовано для повышения поверхностных характеристик штампового инструмента. Способ формирования покрытия на штамповых сталях включает электроискровое легирование стальной основы и последующую термомодифицирующую обработку путем индукционного нагрева в воздушной атмосфере, при этом электроискровое легирование проводят цирконием при плотности переменного тока 0,7-2,3 А/мм2 и удельном времени обработки 38-77 мм2/мин, после чего на поверхность циркониевого слоя наносят углеродосодержащую пасту для проведения цементации, а термомодифицирующую обработку осуществляют при частоте тока на индукторе 100±10 кГц, температуре 850-1250°С в течение 100-300 с, после чего изделие охлаждают на воздухе. Изобретение направлено на формирование на поверхности стальных изделий локальных покрытий на основе карбида циркония, характеризуемых толщиной до 40 мкм и твердостью до 873±67 HV0,98. 2 пр., 1 табл.
Изобретение относится к области машино- и приборостроения, а именно к технологии формирования локальных покрытий системы Ti-Zr-(Ti,Zr)xOy на изделиях из титановых сплавов, и может быть использовано для защиты деталей, работающих в условиях повышенных температур, агрессивных сред и абразивного воздействия. Способ включает электроискровое легирование титановой основы и термомодифицирующую обработку путем индукционного нагрева в воздушной атмосфере. Электроискровое легирование цирконием проводят при плотности переменного тока 0,6-1,9 А/мм2. Затем проводят термомодифицирующую обработку при частоте тока на индукторе 90±10 кГц и температуре 1000-1200°С в течении 1-10 секунд. Охлаждение титановых изделий производят на воздухе. Техническим результатом является формирование на поверхности титановых изделий различного назначения локальных покрытий системы Ti-Zr-(Ti,Zr)xOy, характеризуемых твердостью 10±0,3 ГПа, размером структурных элементов 4-9 мкм и открытой пористостью до 54%. 3 ил., 1 табл., 2 пр.
Изобретение относится к области машино- и приборостроения, а именно технологии химико-термической обработки и упрочнения малогабаритных изделий конструкционного и медицинского назначения, изготовленных из сплавов титана. Способ включает размещение изделий в термостойком контейнере на подкладке из порошкового углеродосодержащего материала, засыпание изделия порошком со всех сторон, последующий нагрев, выдержку и постепенное охлаждение. В качестве порошкового углеродосодержащего материала и порошка используют графит. После засыпки изделия порошок уплотняют. Контейнер подвергают индукционному нагреву в воздушной атмосфере при частоте тока на индукторе 100±20 кГц, величине тока 3,3-5,5 кА и удельной электрической мощности 25-75 кВт/кг до температуры 1050-1400°С, затем выдерживают при данной температуре в течение 4-8 минут. Охлаждение производят на воздухе. Обеспечивается формирование на поверхности малогабаритных изделий из технического титана покрытия, имеющего микротвердость 20,8-49,6 ГПа и состоящего из карбонитрида титана, с помощью более производительного и технологичного способа. 1 ил., 2 табл., 2 пр.
Изобретение относится к области машино- и приборостроения, а именно к технологии оксидирования изделий конструкционного и медицинского назначения из нержавеющей хромоникелевой стали, например элементов запорной арматуры и внутрикостных имплантируемых конструкций. Способ включает размещение изделий в камере оксидирования, последующий индукционный нагрев при частоте тока на индукторе 100±20 кГц в воздушной атмосфере при давлении 0,1±0,01 МПа, выдержку и охлаждение. Процесс оксидирования проводят путем индукционного нагрева до температуры 800-850°С при величине тока индуктора 1,8-2,0 кА и удельной электрической мощности 95-110 кВт/кг, затем осуществляют выдержку при указанной температуре в течение 1,5-2 минут. Обеспечивается формирование на поверхности изделий конструкционного и медицинского назначения из нержавеющей хромоникелевой стали покрытий, характеризуемых микротвердостью 10,9±4,5 ГПа и модулем упругости 212±36 ГПа, состоящих из оксидов хрома и никеля, с помощью более производительного способа. 2 ил., 2 пр.
Изобретение относится к области медицинской техники и приборостроения, а именно к технологии формирования наноструктурированных оксидных покрытий системы Ti-Ta-(Ti,Ta)xOy на изделиях из технического титана, в том числе имплантируемых внутрикостных конструкциях. Способ формирования наноструктурированного танталсодержащего оксидного покрытия на поверхности изделия из технического титана включает электроискровое легирование титановой основы танталом и термомодифицирующую обработку путем индукционного нагрева в воздушной атмосфере, при этом электроискровое легирование проводят при плотности тока 250-800 кА/м2, а термомодифицирующую обработку изделий осуществляют при температуре 950-1000°С в течение 0,25-0,5 минут при частоте тока на индукторе 90±10 кГц и потребляемой удельной электрической мощности 0,2-0,4 Вт/кг, после чего проводят охлаждение на воздухе. Изобретение направлено на формирование на поверхности изделий из технического титана покрытий с твердостью 10-11,5 ГПа при величине модуля упругости 400-550 ГПа, состоящих из оксидов тантала и титана, с размером структурных элементов от 30 до 120 нм. 3 пр., 1 табл., 5 ил.
Изобретение относится к области медицинской техники, а именно технологии формирования пористых биоинертных металлических покрытий на внутрикостных частях титановых имплантируемых конструкций. Способ формирования титановых пористых покрытий на титановых имплантатах включает воздушно-абразивную обработку, очистку от технологических загрязнений, индукционный нагрев имплантационной конструкции и электроплазменное напыление порошкового материала, при этом воздушно-абразивную обработку проводят абразивным порошком дисперсностью 100-250 мкм при давлении воздушной среды 0,2-0,5 МПа, очистку от технологических загрязнений проводят путем ультразвуковой очистки в водном 4-6% растворе поверхностно-активных веществ, последующей промывки в дистилированной воде или водном растворе этилового спирта и сушки на воздухе, индукционный нагрев титановых имплантатов осуществляют до температуры 200-400°С при частоте тока на индукторе 90±10кГц и потребляемой удельной электрической мощности 0,2-0,4 Вт/кг, затем проводят электроплазменное напыление титанового порошка дисперсностью 60-160 мкм с дистанции 100-120 мм при токе дуги 400-450 А и поддержании температуры имплантата в интервале 200-400°С. Техническим результатом изобретения является повышение адгезионно-когезионной прочности пористых титановых покрытий, сформированных на внутрикостных частях имплантатов методом электроплазменного напыления. 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл., 2 пр.
Изобретение относится к области машино- и приборостроения, а именно к технологии формирования оксидных покрытий на циркониевых изделиях технического или медицинского назначения, например элементах пар трения, датчиках, тепловыделяющих элементах и внутрикостных имплантируемых конструкциях. Способ формирования оксидных покрытий на изделиях из циркониевых сплавов включает размещение изделий в камере оксидирования, последующий нагрев, выдержку и охлаждение до температуры 100°С и ниже. Оксидирование проводят в воздушной атмосфере при давлении 0,1±0,01 МПа, при этом изделия подвергают индукционному нагреву при частоте тока на индукторе 100±20 кГц и потребляемой удельной электрической мощности 100-140 кВт/кг до температуры 800-1000°С, затем выдерживают при данной температуре в течение 3-5 минут. Обеспечивается формирование оксидного покрытия с микротвердостью 17,3±0,5 ГПа, состоящего преимущественно из моноклинной фазы диоксида циркония, с помощью технологически более простого и производительного способа. 4 ил., 2 табл., 1 пр.
СПОСОБ ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКОЙ ИНДУКЦИОННОЙ ОБРАБОТКИ МАЛОГАБАРИТНЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ АЛЬФА-ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ // 2623979
Изобретение относится к металлургии, а именно к химико-термической обработке и упрочнению малогабаритных изделий конструкционного и медицинского назначения, например метизных изделий и стоматологических имплантатов, изготовленных из альфа-сплавов титана. Способ химико-термической индукционной обработки малогабаритных изделий из альфа-титановых сплавов включает индукционный нагрев, выдержку и последующее охлаждение на воздухе. Индукционный нагрев осуществляют в камере оксидирования до температуры 1000-1200°С при частоте тока 90±10 кГц и потребляемой удельной электрической мощности 0,2-0,4 Вт/кг в окислительной газовой среде при давлении 0,1±0,05 МПа с содержанием кислорода от 15 до 25 мас. %, а выдержку проводят в течение 0,5-2 минут. Повышаются величины пределов упругости, текучести и прочности малогабаритных изделий из альфа-сплавов титана, в том числе и медицинского назначения. 1 ил., 1 табл., 3 пр.
Изобретение относится к технологии формирования оксидных покрытий на титановых изделиях технического и медицинского назначения, например элементах пар трения и метизных изделиях. Титановое изделие подвергают индукционному нагреву в воздушной атмосфере до температуры 700-800°С при частоте тока на индукторе 90±10 кГц и потребляемой удельной электрической мощности 0,2-0,4 Вт. Затем изделие выдерживают при данной температуре в течение 2-3 мин и охлаждают на воздухе. Обеспечивается повышение показателей твердости и стойкости к царапанию, а также снижение коэффициента трения скольжения поверхности титановых изделий. 2 ил., 1 табл., 2 пр.
СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ НАНОСТРУКТУРИРОВАННОГО БИОИНЕРТНОГО ПОКРЫТИЯ НА ТИТАНОВЫХ ИМПЛАНТАТАХ // 2604085
Изобретение относится к области медицинской техники, а именно к технологии формирования биоинертных наноструктурированных оксидных покрытий на внутрикостных частях титановых имплантатов. Способ включает воздушно-абразивную обработку, травление в растворе кислот и газотермическое оксидирование. Воздушно-абразивную обработку проводят порошком электрокорунда дисперсностью 100-200 мкм при давлении воздушной среды 0,2-0,3 МПа. Травление имплантата осуществляют в водном растворе HF (5-8 мас.%) + HNO3 (15-19 мас.%) в течение 0,1-02 минут. Газотермическое оксидирование проводят путем индукционного нагрева в воздушной атмосфере до температуры 800-900°C при частоте тока на индукторе 90±10 кГц и потребляемой удельной электрической мощности 0,2-0,4 Вт/кг. Затем имплантат выдерживают в течение 0,5-2 минут и охлаждают на воздухе. Обеспечивается формирование на поверхности титановых имплантатов оксидного покрытия толщиной 3-10 мкм, состоящего из оксидных кристаллов размером до 70±10 нм, с помощью высокопроизводительного и ресурсосберегающего способа. 2 з.п. ф-лы, 3 ил., 2 пр.
Изобретение относится к медицине. Описан способ нанесения биокерамического покрытия на имплантатах из биосовместимых металлов и сплавов путем смешивания порошка гидроксиапатита с биологически совместимым связующим веществом, в качестве которого используют фосфатные связки при соотношении связки и порошка 1,0-1,5:1,5-2,0, с добавлением в получаемую суспензию наночастиц серебра при соотношении суспензии и наночастиц серебра 1,0-1,1:0,01-0,03. Суспензию наносят на поверхность имплантата, сушат и проводят последующую термообработку имплантата с нанесенной серебросодержащей суспензией в условиях индукционного нагрева при величине потребляемой электрической мощности 0,20-0,25 кВт, частоте тока на индукторе 90±10 кГц и продолжительности 1,0-1,5 мин. Способ является технологически простым и позволяет эффективно наносить серебросодержащее гидроксиапатитовое покрытие с бактерицидными свойствами на металлические имплантаты. 2 пр.
Изобретение относится к медицине и заключается в способе нанесения биокерамических покрытий на имплантат. При осуществлении способа смешивают порошок гидроксиапатита с биологически совместимым связующим веществом в виде фосфатной связки при соотношении связки и порошка 1,0-1,5:1,5-2,0, наносят полученную суспензию на поверхность имплантата, сушат имплантат, проводят термообработку в условиях индукционного нагрева при потребляемой электрической мощности 0,45-0,55 кВт, частоте тока на индукторе 100±10 кГц и продолжительности термообработки 0,5-1,0 мин. Технический результат заключается в получении механически прочного биокерамического покрытия на внутрикостных и чрескостных медицинских имплантатах с помощью технологически простого способа. 1 табл., 2 пр.
СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЙ // 2430192
Изобретение относится к технологии нанесения покрытий, в частности к способам нанесения порошкообразных материалов на основу плазменно-индукционным методом
