Парогазовая смесь для восстановления размеров изношенных деталей

 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для восстановления размеров изношенных деталей из цветных, черных металлов и чугуна. Парогазовая смесь для восстановления размеров изношенных деталей, содержит, мас.%: тетракарбонил никеля - 55,0 - 75,0, β - дикетонат меди - 24,5 - 44,9, монооксид углерода - 0,1 - 0,5. Изобретение позволяет продлить срок службы деталей отдельных узлов и механизмов. 1 табл.

Изобретение относится к получению слоя из газовой фазы, преимущественно к способами химического осаждения металлического слоя термически разложением паров летучих металлосодержащих соединений, и может быть использовано для восстановления размеров изношенных стальных (или чугунных) деталей, в том числе, пар трения, валов, шестеренок и др. деталей.

Известна парогазовая смесь для получения металлического слоя, состоящая из карбонила тугоплавкого металла VI группы с добавками серы и фосфора. Однако для восстановления размеров изношенных деталей, в частности пар трения, она непригодна, так как наращиваемый слой обладает высокими функционными свойствами, что быстро выводит из строя вторую пару трения [1] Известна также парогазовая смесь для получения металлического слоя, состоящая из пентакарбонила железа, ферроцена и добавки кислорода. Однако для восстановления размеров изношенных пар трения она также непригодна из-за низких механических свойств образующегося железного слоя и низкой коррозионной устойчивости [2] Наконец, известна также пороговая смесь для получения металлического слоя, состоящая из тетракарбонила никеля и бензола. Однако она непригодна для восстановления размеров изношенных деталей из-за большого количества попутно выделяющихся частиц сажи, ухудшающих адгезию образующегося слоя к изношенной поверхности и снижающих качество образующегося слоя [3] Наиболее пригодным известным составом парогазовой смеси для получения металлического слоя для восстановления размеров изношенных деталей пар трения обладает смесь, состоящая, в частности, из β дикетоната никеля и меди при соотношении, соответственно, 70:30 (по массе исходных веществ), заявленная в Патенте Великобритании, принятым за прототип [4] Недостатком способа является низкая твердость получаемых слоев.

Задачей изобретения является регулирование твердости металлического слоя при наличии его высокой коррозионной устойчивости во влажной атмосфере воздуха и повышение его термопрочности.

Указанная задача решается тем, что используется парогазовая смесь, включающая тетракарбонил никеля, b дикетонат меди и монооксид углерода при следующем соотношении компонентов, мас Тетракарбонил никеля 55,0 75,0 b -дикетонат меди 24,5 44,9 монооксид углерода 0,1 0,5 Для получения металлического слоя с требуемым сочетанием твердости, сохраняющейся до 450^oC, изношенную деталь загружали в камеру, которую затем вакуумировали до остаточного давления 10^-3 мм рт. ст. и производили нагрев подложки до требуемой температуры. Затем на нагретую деталь подавали парогазовую смесь (ПГС) тетракарбонила никеля с b дикетонатом меди и монооксидом углерода в заданной пропорции для получения твердого металлического слоя требуемой толщины.

Условия осаждения, определяющие величину микротвердости получаемого металлического слоя, приведены в примерах, сведенных в табл. 1.

Как видно из табл. 1, величины микротвердости слоя, полученный по примеру 1, не удовлетворяют поставленной цели. Не могут быть приняты составы смесей и по примеру N 7, где также качество слоя непригодно для восстановления изношенных деталей.

Качество слоев по примерам NN 2 6 (табл. 1) полностью удовлетворяют цели изобретения. Повышение твердости и механической прочности коррозионностойких слоев для восстановления изношенных деталей достигается, как показывают исследования, за счет образования твердого раствора внедрения углерода в кристаллическую решетку никеля и меди.

Из приведенных результатов следует, что предложенная ПГС позволяет получать оптимальное для эксплуатации сочетание значений твердости металлического слоя (≥ 300 кгс/мм²), что обеспечивает увеличение срока службы восстановленной пары трения практически в 1,5 2 раза, то есть позволяет направить деталь на повторное использование. Операция по восстановлению изношенных деталей может быть неоднократно повторена.

Указанные положительные качества обуславливают технико-экономические преимущества предложенной ПГС по сравнению с аналогичными известными ПГС.

Литература 1. Домрачев Г.А. Петров Б.И. и др. Парогазовая смесь для получения покрытий тугоплавких металлов. Авт. свид. СССР N 1168628, 23.07.85.

2. Сыркин Б. Г. Уэльский А.А. и др. Газ для получения пленок на основе Fe(CO)₅. Авт. свид. СССР N 1575246, 14.01.88.

3. Димант А.Б. Сыркин В.Г. и др. Парогазовая смесь для осаждения никеля термическим разложением. Авт. свид. СССР N 1501551, 27.02.87.

4. Патент Великобритании N РСТ/СВ-90/00160 от 09.08.90 (ПРОТОТИП).

Формула изобретения

Парогазовая смесь для восстановления размеров изношенных деталей, включающая соединение никеля и β-дикетонат меди, отличающаяся тем, что дополнительно содержит монооксид углерода, а в качестве соединения никеля она содержит тетракарбонил никеля при следующем соотношении компонентов, мас.

Тетракарбонил никеля 55,0 75,0
b-дикетонат меди 24,5 44,9
Монооксид углерода 0,1 0,5и

РИСУНКИ

Рисунок 1