Парогазовая смесь для получения покрытий на основе карбида титана

 

ПАРОГАЗОВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПОКРЫТИЙ IIA ОСНОВЕ КАРБИДА ТИТАНА , содержащая тетрахлорид титана и водород, отличающаяся тем, что, с целью повышения коррозионной стойкости покрытий, она дополнительно содержит метялтрихлорсилан или метилдихлорсилан при следую щем соотношении ингредиентов, Z: 1,6-1.2 Тетрахлорид титана Метилтрихлорсилан или метилдихлорси0 ,3-1,0 лан Остальное Водород g

сосз совятсних социАлистичесних

РЕСПУБЛИН (я)4 С 23 С 16/32 (21) 3441377/22-02 (22) 04.03.82 (46) 23.09.85. Бюл. В 35 (72) В.Н. Михайлин (71) Центральный научно-исследовательский и проектно-технологический ин ститут механизации и электрификации животноводства Южной зоны СССР (53) 621.793.14(088.8) (56) Патент США У 3658577, кл. С 23 С 11/00, 1972.

Пауэлл К. Осаждение из газовой фазы. М.: Атомиздат, .1970, с. 330.

„„SU„„1180403 A (54) (57) ПАРОГАЗОВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПОКРЫТИЙ НА ОСНОВЕ КАРБИДА ТИ»

ТАНА, содержащая тетрахлорид титана и водород, отличающаяся тем, что, с целью повышения коррозионной стойкости покрытий, она дополнительно содержит метилтрихлорсилан или метилдихлорсилан при следую. щем соотношении ингредиентов, Х:

Тетрахлорид титана 1,6-1,2

Метилтрихлорсилан или метилдихлорсилан 0,3-1,0

Водород Остальное

Таблица 1

2080

1,2

1 2,0

Остальное

10-15

7-10

2230

2 1,7

3 1,7

1,1

0,2

То же

2230

1 7-22

5-7

1р1

0,2

25 l0

1 8-20

20-24

20-24

20-27

22-27

1,0

0,3

0,3

1,0

О,б

1,6

1,6

1,2

1,2

1,4

7

9

11

11

1 1180

Изобретение относится к нанесению покрытий из газовой фазы, в частности к газофазному осаждению покрытий на основе карбидов металлов, и может быть использовано в различных отраслях промьппленности.

Цель изобретения — повышение коррозионной стойкости покрытий на основе карбида титана.

Предлагаемая парогазовая смесь 10 для получения покрытий на основе карбида титана, содержащая тетрахлорид титана и водород, дополнительно содержит метилтрихлорсилан,или метилдихлорсилан при следующем соот- 15 ношении ингредиентов, Ж:

Тетрахлорид титана. 1,6-1 2

Метилтрихлорсилан или метилдихлорсилан Ор3!р02Q

Водород Остальное

При пиролизе смеси происходит разложение метилтрихлорсилана и метилдихлорсилана на кремний и углеводороды. Кремний осаждается на 25 поверхности изделия, Тетрахлорид титана взаимодействует с осажденным кремнием и восстанавливается до элементарной; формы по реакциям диспропорционирования. Часть кремния и Зо некоторая часть титана диффундируют в основу, а основная часть восстановленного титана и тетрахлорид титана взаимодействуют с углеродсодержащей составляющей среды и образуют

35 карбид титана.

В зависимости от назначения покры, тия (условий его эксплуатации) изменением соотношения тетрахлорида титана и метилтрихлорсилана (или метилдихлорсилана) можно в значительных интервалах менять концентрацию в покрытии карбида титана, титана-и кремния. Нижний предел концентрации кремнийорганического соединения обеспечивает получение значительной доли карбидной фазы в покрытии и позволяет получать диффузионные слои с микротвердостью 2000-2500 кг/мм .

Верхний предел кремнийорганического соединения ограничивает содержание кремния в покрытии. При избытке кремния падает доля карбида титана с соответствующим снижением микротвердости.

Снижение концентрации водорода, что собственно эквивалентно увеличениц количества тетрахлорида титана и кремнийорганического соединения, приводи к снижению микротвердости покрытия.

Повышение доли водорода в смеси не дает эффекта и поэтому нецелесообразно.

Hp и м е р. Очищенные и обезжиренные стальные образцы помещают в печь, продувают аргоном и нагревают до 1000-1050 С прямьм пропусканием электрического тока. Затем в печь подают водород, пары тетрахлорида титана и метилтрихлорсилан (или метилдихлорсилан) и вЬщерживают в течение 2 ч. На изделии формируется диффузионное покрытие на основе карбида титана.

Результаты нанесения покрытий на основе карбида титана представлены в табл.1.

1180403

Концентрация удобрений 200 г/л (для суперфосфата, растворимость которого ниже этого значения, применяют насыщенный раствор).

5 СкОрОсть кОррОзии ПОкрытий (Г-м ч) приведена в табл.2.

Таблица 2

Состав смеси п/п хлорис тый алий натриевая селитра

Известный (1,1% TiCl 11X.

СН, Н остальное) 8 ° 10 ;10- 2

6 10-

3 ° 10 2

3 10-

Пр едлагаемый

5,. 1,0-4

1 ° 10 4

5.10

6 .10-э 5 .10-4

6-10

3-10 4

5-10

4 -10-э

5-10 з

6. 1О-з

8 ° 10

5 -10-

8 ° 1О

1 10

8;10 з

8 10

2 -,10

5 .10-

8-10

5-10

Составитель Е. Гриц

Редактор Н. Гунько Техред Ж.Кастелевич Корректор

Заказ 5855/23 Тираж 899 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Носква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Коррозионную стойкость образцов определяют по убыли массы образцов при переменном погружении в. растворах различных минераль- ных удобрений в течение

3000 ч.

Результаты испытаний покрытий, представленные в табл. 1 и. 2, показывают, что нанесение покрытий на основе карбида титана из предлагае- 5 мой смеси позволяет на один — два порядка повысить их коррозионную .стойкость при обеспечении высоких суперфосфат сульфат карбамид аммония значений микротвердости покрытий и скорости их нанесения, а также гидроабразивной стойкости.

Предлагаемое изобретение может исцользоваться в сельскохозяйственном машиностроении.