Способ ионной имплантации поверхностей деталей из титанового сплава



Способ ионной имплантации поверхностей деталей из титанового сплава
Способ ионной имплантации поверхностей деталей из титанового сплава
Способ ионной имплантации поверхностей деталей из титанового сплава

 


Владельцы патента RU 2536843:

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный индустриальный университет" (RU)

Изобретение относится к области ионно-лучевой вакуумной обработки материалов и может быть использовано в машиностроении для повышения эксплуатационных свойств деталей машин и механизмов. Способ включает имплантацию ионов меди и кобальта в поверхность изделий из титановых сплавов, при этом имплантацию осуществляют с использованием катода из сплава меди, содержащего 40-60% кобальта, и с дозой (2,5-7,5)·1017 ион/см2. Способ обеспечивает повышение износостойкости деталей из титановых сплавов в условиях трения с приложением внешней нагрузки к трущимся деталям и устранение явления схватывания. 1 табл., 3 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к области ионно-лучевой вакуумной обработки материалов и может быть использовано в машиностроении для повышения эксплуатационных свойств деталей машин и механизмов.

Известен способ ионно-лучевой обработки изделий (заявка Франции 2476143, МПК С23С 14/48), заключающийся в том, что в камеру, где располагаются изделия, напускают газ. Газ ионизируют и используют для обработки изделий. Ионы газа ускоряются за счет приложения переменной разности потенциала между изделиями и камерой. Технические возможности данного способа по созданию необходимой структуры и элементного состава в приповерхностном слое изделий ограничены тем, что при такой обработке в изделие имплантируют только ионы напускаемого газа. Создаваемые приповерхностные слои имеют сильные ограничения по значениям микротвердости из-за больших возникающих градиентов свойств между упрочненными слоями и матрицей. Следствием является возникновение высоких внутренних напряжений в приповерхностных слоях, приводящее к разрушению материала даже при слабых нагрузках.

В настоящее время подавляющее большинство работ по ионной имплантации в металлы посвящено проблемам повышения износостойкости. Это связано, прежде всего, с тем, что ответственными за износ являются сложные физико-химические процессы, которые протекают в тонком поверхностном слое толщиной 1 мкм. Структурой и составом этого слоя можно управлять с помощью ионной имплантации.

Известен способ ионной имплантации титанового сплава азотом и бором для повышения износостойкости (Vardiman R. G. Wearimprovementin Ti-6A1-4Vbyionimplantation // Mat. Res. Symp. Proc. 1984. - V.27. - P.699-703). Особенно большой эффект наблюдается после старения облученных материалов и связывается с упрочнением поверхности мелкодисперсными выделениями типа нитридов и боридов.

Недостатком данного способа является ограниченное увеличение износостойкости обработанной поверхности деталей. Увеличение дозы имплантирования ионов азотом не приводит к росту износостойкости имплантированной поверхности.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу ионной имплантации является способ, при котором поверхность обрабатываемой детали из титана или титанового сплава подвергается воздействию пучка ионов металлов - меди, золота или платины (Белый А.В., Кукареко В.А., Лободаева О.В., Таран И.И., Ших С.К. Ионно-лучевая обработка металлов, сплавов и керамических материалов. - Минск: Изд-во ФТИ НАИБ, 1998. - 220 с.). Отмечается повышение износостойкости деталей из титановых сплавов в 1,3-1,5 раза.

Существенным недостатком прототипа является повышение коэффициента трения скольжения при введении ионов меди в поверхностный слой титана. Наблюдается также частое схватывание имплантированных поверхностей.

Заявляемый способ ионной имплантации поверхностей деталей из титана обеспечивает повышение износостойкости деталей в условиях трения с приложением внешней нагрузки к трущимся деталям и устранение явления схватывания.

Технический результат, на достижение которого направлен заявляемый способ, обеспечивается тем, что имплантацию осуществляют при использовании в качестве материала катода сплава меди с 40-60% кобальта, причем дозу имплантации задают в пределах (2,5-7,5)·1017 ион/см2.

Подробнее сущность заявляемого способа поясняется чертежами:

- на фиг.1 - показана микроструктура сплава 50%Cu-50%Co(×100);

- на фиг.2 - представлена зависимость линейного износа имплантированного титанового сплава ВТ6 от содержания кобальта в материале катода имплантера (по глубине канавки при 16 кцикл).

- на фиг.3 - представлено влияние дозы имплантации (флюенса) на износостойкость титанового сплава ВТ6 при использовании в качестве материала катода сплава 50%Cu-50%Co.

Упрочнение металлических поверхностей ионной имплантацией может являться также следствием изменения структуры поверхности - как правило, уменьшение размеров зерен и тем самым увеличение протяженности межзеренных границ, ориентации зерен и аморфизации поверхности металла. В большинстве случаев при ионной имплантации одновременно наблюдается ряд механизмов упрочнения, поскольку имплантация и образование выделений вторых фаз сопровождаются изменениями параметров кристаллической решетки и, следовательно, возникновением упругих напряжений и дислокации вокруг этих выделений.

При низкотемпературной ионной имплантации возможно образование метастабильных твердых растворов и химических соединений. В самом конце пробега энергия иона становится соизмеримой с энергией межатомного взаимодействия и окончательное положение легирующего атома в решетке твердого тела можно определить из стандартных термодинамических представлений. Окончательное положение имплантированных атомов зависит от соотношения их радиусов и масс, электроотрицательностей ионов и атомов мишени, динамики развития каскада, наличия и подвижности дефектов строения и атомов примеси, эффективности образования комплексов и температуры мишени.

Упрочнение поверхности титановых сплавов при облучении ионами меди достигается за счет формирования метастабильных твердых растворов.

При высоких концентрациях имплантированной примеси характерным становится образование новых кристаллических и некристаллических фаз. Возможны следующие виды выделения новых фаз: гомогенное образование выделений, гетерогенное образование выделений на дислокациях, границах зерен, свободных поверхностях и т.п., гетерогенное образование выделений, обусловленное генерацией большого количества радиационных дефектов. Такой механизм упрочнения поверхностного слоя деталей из титановых сплавов реализуется при облучении мишени ионами кобальта, который практически не растворим в титане в твердом состоянии.

Таким образом, использование для ионной имплантации в качестве материала катода имплантера сплава меди с 40-60% кобальта позволяет одновременно реализовать два механизма упрочнения поверхности титановых сплавов.

На фиг.1 показана микроструктура материала катода имплантера на основе сплава 50%Cu-50%Co. Структура материала катода равномерна и при перемещении по ее поверхности активного пятна плазменной дуги имплантера будет поддерживаться стабильный сортовой и зарядовый состав ионного пучка.

Из полученных сплавов были изготовлены катоды имплантера, которые были использованы для имплантирования образцов из титанового сплава ВТ6.

Проведение имплантации поверхностей деталей из титанового сплава ВТ6 сплавом меди и кобальта, содержащим в своем составе менее 40% кобальта, не приводит к увеличению износостойкости по сравнению с необлученными деталями.

При использовании в качестве материала катода имплантера сплава меди с кобальтом, содержащим более 60% кобальта, наблюдается снижение износостойкости имплантированных деталей по сравнению с меньшими его концентрациями.

Поэтому оптимальным следует признать содержание кобальта в сплаве меди с кобальтом в диапазоне 40-60%.

При дозе имплантации менее 2,5·1017 ион/см2 не отмечается существенного увеличения износостойкости имплантированного сплава ВТ6. Дислокационная картина имеет хаотический характер со слабо выраженным формированием дислокационных жгутов.

Увеличение дозы имплантирования свыше 7,5·1017 ион/см2 существенно сказывается на снижении износостойкости имплантированного титанового сплава ВТ6.

Использование имплантирования ионами сплава меди с кобальтом, содержащим 40-60% кобальта, при дозе имплантирования (2,5-7,5)·1017 ион/см2 позволяет обеспечить устойчивое повышение износостойкости поверхностного слоя титанового сплава ВТ6.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом. Вакуумную камеру, в которой расположен источник ионов, откачивают до давления 10-3 Па. Производят ионную очистку изделия с помощью ионного источника. При этом энергия ионов не превышает 10-15 кэВ. Затем повышают энергию ионов до 40 кэВ, одновременно имплантируют ионы меди и кобальта с дозой (2,5-7,5)·1017 ион/см2, осуществляя формирование поверхностного слоя.

Трибологические испытания проводились на автоматизированной машине трения по схеме «шарик - пластина» (модуль возвратно-поступательного движения). Для испытаний использовались образцы сплава ВТ6 размером 50×50 мм и толщиной 2 мм. Испытания проводились на воздухе. Эти испытания соответствуют международным стандартам ASTM G99-959, DIN50324 и ISO 20808.

Для определения скорости износа материала и контртела соответственно проводят измерения профиля вертикального сечения канавки износа и диаметра площадки износа на контртеле.

Режим испытаний следующий: длина хода при линейном перемещении 40 мм; частота 8 Гц; скорость перемещения 0,9 Гц.

На фиг.2 показано изменение глубины канавки для испытаний образцов сплава ВТ6, имплантированных сплавом Cu-Co с различным содержанием кобальта.

Анализ полученных результатов показывает, что имплантация сплавом Cu-Co при исследованных концентрациях кобальта (40-60%) способствует повышению износостойкости сплава ВТ6 (снижению глубины канавки).

Наибольшее повышение износостойкости для имплантированных образцов сплава ВТ6 по сравнению с контрольными (не имплантированными) образцами наблюдается при использовании для имплантации сплава 40%Cu-60%Co и составляет 3,0…3,6 раза. Применение для имплантации сплавов 60%Cu-40%Co и 50%Cu-50%Co позволяет повысить износостойкость только в 1,3-1,7 раза.

Влияние дозы имплантации (флюенса) на износостойкость титанового сплава ВТ6 при использовании в качестве материала катода сплава 50%Cu-50%Co представлено на фиг.3.

Из полученных данных следует, что наиболее эффективным диапазоном значений флюенса сплава ВТ6 при имплантации сплавом 50%Cu-50%Co является диапазон (2,5…7,5)·1017 ион/см2. Применение больших значений флюенса неоправданно с точки зрения увеличения, как продолжительности обработки, так и величины износа облученного сплава ВТ6.

Хотя необходимо отметить, что облученные образцы при всех значениях флюенса имели меньший износ по сравнению с исходным сплавом.

Полученные результаты испытаний суммарно представлены в табл.1.

Таблица 1
Влияние содержания кобальта в материале катода имплантера и дозы имплантации (флюенса) на износостойкость образцов сплава ВТ6
№ п/п Содержание кобальта в материале катода, % Доза имплантации (флюенс), 1017 ион/см2 Глубина канавки износа, мкм Износ, мм3/Н·м
1 35 5 38 -
2 40 5 26 -
3 50 5 21 -
4 60 5 14 -
5 65 5 20 -
6 50 1 - 1,12
7 50 2,5 - 1,05
8 50 5 - 1,0
9 50 7,5 - 0,96
10 50 10 - 1,09
11 50 12,5 - 1,15

Таким образом, проведенные трибологические испытания подтвердили, что имплантация сплава ВТ6 ионами сплава меди с кобальтом, содержащий 40-60% кобальта, при дозе имплантирования (2,5-7,5)·1017 ион/см2 повышает износостойкость титанового сплава ВТ6.

Способ ионной имплантации поверхностей детали из титановых сплавов, при котором обрабатываемые поверхности детали подвергают бомбардировке потоком ионов меди и кобальта, отличающийся тем, что в качестве катода имплантера используют сплав меди с кобальтом, содержащий 40-60% кобальта, а имплантацию осуществляют с дозой (2,5-7,5)·1017 ион/см2.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу получения люминесцентного материала - конвертера вакуумного ультрафиолетового излучения в излучение видимого диапазона в виде аморфной пленки оксида кремния SiOX на кремниевой подложке, предназначенного для создания функциональных элементов фотонных приборов нового поколения, а также для контроля жесткого ультрафиолетового излучения в вакуумных технологических процессах.

Изобретение относится к способу нанесения наноалмазного материала комбинированной электромеханической обработкой и может быть использовано в машиностроительной, авиационной, автомобильной и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к области поверхностного упрочнения путем азотирования деталей. Может использоваться при изготовлении деталей и инструмента, к которым предъявляются требования повышенного сопротивления схватыванию и адгезии в парах трения и коррозионной стойкости в условиях влажного воздуха.

Изобретение относится к области ионно-лучевой вакуумной обработки материалов и может быть использовано в машиностроении для повышения эксплуатационных свойств деталей машин и механизмов.

Изобретение относится к ионной очистке поверхности изделий из диэлектрического материала или проводящего материала с диэлектрическими включениями. Изделия размещают на проводящем держателе, генерируют плазму с импульсно-периодическим ускорением ее ионов путем прохождения плазменного потока через ускоряющий зазор и с обеспечением поочередного облучения поверхности изделий потоком ускоренных ионов и плазмой при подаче на проводящий держатель высокочастотных короткоимпульсных потенциалов смещения.

Изобретение относится к люминесцентным материалам - конвертерам вакуумного ультрафиолетового излучения в излучение видимого диапазона, выполненным в виде аморфной пленки оксида кремния SiOX на кремниевой подложке, предназначенным для создания функциональных элементов фотонных приборов нового поколения, а также для контроля жесткого ультрафиолетового излучения в вакуумных технологических процессах.

Изобретение относится к области химико-термической обработки металлов. Устройство для химико-термической обработки деталей в несамостоятельном тлеющем разряде содержит вакуумную камеру с подложкой для размещения деталей, источник питания, соединенный отрицательным полюсом с подложкой, а положительным - с корпусом камеры, термоэмиссионный электрод и второй источник питания, соединенный отрицательным полюсом с термоэмиссионным электродом, а положительным - с корпусом камеры.

Изобретение относится к способу изготовления газодинамического подшипника поплавкового гироскопа. Осуществляют формообразование фланца и опоры с полусферическими встречно обращенными рабочими поверхностями.

Изобретение относится к области модификации поверхности металлов и сплавов и может быть использовано в машиностроении при производстве деталей, работающих в условиях трения скольжения.

Изобретение к способу получения люминофора в виде аморфной пленки диоксида кремния с ионами селена, расположенной на кремниевой подложке. Способ включает имплантацию ионов селена с энергией ионов 300±30 кэВ при флюенсе 4÷6·1016 ион/см2 в указанную пленку и первый отжиг при температуре 900÷1000°C в течение 1÷1,5 часов в атмосфере сухого азота.
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для защитно-упрочняющей обработки и нанесения износостойких покрытий на резьбовые поверхности деталей, применяемых, например, в ролико-винтовых и шарико-винтовых передачах. Способ включает подготовку поверхности под нанесение покрытия и нанесение износостойкого покрытия. При этом подготовку поверхности под нанесение покрытия совмещают с упрочняющей обработкой, проводя ее в следующей последовательности: погружают деталь в электролит, формируют вокруг обрабатываемой поверхности детали парогазовую оболочку и зажигают электрический разряд между обрабатываемой деталью и электролитом путем подачи на обрабатываемую деталь электрического потенциала, при этом обеспечивают режим электролитно-плазменного полирования резьбовой поверхности, а после электролитно-плазменной обработки резьбовой поверхности детали помещают в вакуумную камеру установки для ионно-имплантационной обработки, проводят ионную очистку ионами аргона при энергии от 6 до 8 кэВ и ионно-имплантационную обработку поверхности детали ионами иттербия или азота, а затем в этой же установке ионно-плазменным методом наносят износостойкое покрытие из нитрида титана или нитрида циркония толщиной 0,5-1,0 мкм. Технический результат: повышение эксплуатационных свойств резьбовых поверхностей деталей. 21 з.п. ф-лы, 1 пр.

Изобретение относится к области нанесения тонких пленок в вакууме и может быть использовано, например, в микроэлектронике. Устройство содержит вакуумную камеру и магнитную систему. В вакуумной камере расположен анод, выполненный в виде полого прямоугольного параллелепипеда, в отверстиях оснований которого расположены мишень и подложкодержатель. Возле открытых торцов расположены напротив друг друга два спиральных термокатода, имеющие полукруглые отражатели, закрывающие торцы. Параллельно мишени и подложке установлены магнитоуправляемые заслонки. Магнитная система выполнена в виде двух соленоидов, связанных магнитопроводом и установленных возле отражателей снаружи камеры. Длина термокатода l, расстояние между мишенью и подложкодержателем h, расстояние между катодами L и диаметр мишени d выбраны из соотношений: 0,13L≤h≤0,3L; 0,45L≤d; l=1,14d. Изобретение позволяет увеличить равномерность распределения плотности ионного тока по поверхности мишени и потока наносимого материала, что приводит к повышению качества пленок при увеличении производительности и экономичности устройства. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к вакуумной обработке поверхностей заготовок. Способ нанесения покрытия на металлические заготовки осуществляют в установке вакуумирования, содержащей выполненный в виде мишени первый электрод, который является частью источника испарения электрической дугой и через который подают дуговой разряд с током дугового разряда, посредством которого испаряют материал мишени, и второй электрод, который выполнен в виде держателя заготовок и вместе с заготовками образует электрод смещения, на который подают напряжение смещения. Предварительно обработанную заготовку посредством бомбардировки ее поверхности ионами металла, при этом ионы металла инжектируют в поверхность подложки без съема металла с поверхности и роста слоя, причем в поверхность подложки инжектируют ионы металла, который является компонентом подлежащего несению слоя, и на предварительно обработанную поверхность заготовки осуществляют прямое нанесение слоя. Техническим результатом изобретения является устранение дефектов изменения подложки в процессе ее обработки. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к области химико-термической обработки металлов, в частности к ионному азотированию, и может быть использовано в машиностроении, автостроении и арматуростроении. Устройство для химико-термической обработки детали в несамостоятельном тлеющем разряде содержит вакуумную камеру и подложку для размещения деталей, источник питания, соединенный отрицательным полюсом с подложкой, положительным - с корпусом камеры, термоэмиссионный электрод, второй источник питания, соединенный отрицательным полюсом с термоэмиссионным электродом, положительным - с корпусом камеры, полый цилиндрический электрод, имеющий внутренний диаметр, превышающий геометрические размеры обрабатываемой детали, и термоэмиссионный электрод, расположенный коаксиально с цилиндрическим электродом. Устройство дополнительно содержит второй полый цилиндрический электрод, расположенный коаксиально первому электроду и образующий с первым электродом электростатическую линзу. Ось симметрии полых цилиндрических электродов ориентирована под углом, равным критическому углу падения ионного потока на поверхность обрабатываемой детали. Термоэмиссионный электрод расположен в фокусе электростатической линзы. Повышается предел выносливости деталей, и снижаются энергозатраты при проведении химико-термической обработки. 1 ил.

Изобретение относится к способу и устройству обработки металлических деталей и может найти применение для композиционного микролегирования и упрочнения поверхности металлических деталей. Способ включает перенос в потоке высокотемпературной импульсной плазмы ионов распыляемого материала заменяемых вставок для создания композиционно микролегированной поверхности деталей. Разрядную камеру и рабочую камеру соединяют посредством фланца с установленной в его канале вставкой из распыляемого упомянутой плазмой материала. В рабочей камере размещают экран, выполненный из распыляемого упомянутой плазмой материала. Получают высокотемпературную импульсную плазму с плотностью энергии 105-109 Вт·см-2. Обработку металлической детали выполняют высокотемпературной импульсной плазмой с временем воздействия 10-7-10-3 с, содержащей ионы материала электрода, экрана и вставки фланца. В результате уменьшается насыщение высокотемпературной импульсной плазмы нежелательными ионами и соответственно достигается однородность химического состава поверхности детали. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 4 пр., 1 табл., 1 ил.
Изобретение относится к области машиностроения, в частности к методам образования защитных покрытий на деталях, подверженных высоким температурам и механическим нагрузкам. Способ включает очистку изделий и вакуумной камеры в тлеющем разряде в среде инертного газа, ионное травление и нанесение покрытия методом физического осаждения из паровой фазы, при этом перед нанесением покрытия проводят ионно-плазменную цементацию с последующим ионным травлением, которую осуществляют путем подачи в камеру углеродсодержащего газа и нагрева изделия с помощью не менее двух магнетронов, работающих в дуальном режиме, чередование цементации с ионным травлением осуществляют в N этапов, где N ≥ 1, а нанесение покрытия осуществляют последовательным формированием чередующихся слоев из не менее одного микрослоя, состоящего из хрома и сплава алюминия с кремнием, общей толщиной 1,9-2,8 мкм, и не менее одного микрослоя, состоящего из оксидов хрома, алюминия и кремния, общей толщиной 0,4-1,6 мкм, полученных при подаче в камеру кислорода, причем указанные микрослои состоят из нанослоев упомянутых материалов толщиной 1-100 нм, образованных при последовательном прохождении изделия перед магнетронами с мишенями из хрома и сплава алюминия с кремнием. Техническим результатом изобретения является повышение долговечности и жаростойкости покрытия в условиях высокотемпературного окисления и эрозионного воздействия. 1 пр., 1 табл.

Изобретение относится к плазменной химико-термической обработке, а именно к способу ионно-плазменного прецизионного азотирования металлических поверхностей, и может быть использовано в машиностроении, двигателестроении, металлургии и других отраслях промышленности. Предварительно инициируют газоразрядную плазму на основе аргона. После выдержки в инициированной плазме на основе аргона в газоразрядную плазму вводят азот, подают отрицательный потенциал смещения на обрабатываемое изделие с плавным изменением его до рабочего значения и осуществляют изотермическую выдержку. После этого заменяют аргон-азотную смесь чистым азотом, создавая плазменный поток, содержащий ионы азота, повышают отрицательный потенциал смещения и температуру изделия и выполняют изотермическую выдержку в азотной плазме. В результате на поверхности изделия формируется азотированный слой со стабильно равновесной микроструктурой без хрупкой поверхностной структуры и, как следствие, увеличивается твердость, отсутствует коробление изделий, обеспечивается сохранение исходных геометрических размеров при одновременном ускорении азотирования в 3-5 раз. 5 з.п. ф-лы, 2 табл., 4 пр., 6 ил.
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для защитно-упрочняющей обработки деталей с резьбовыми поверхностями, применяемых, например, в ролико-винтовых и шарико-винтовых передачах. Способ включает формирование геометрии резьбы резьбообразующим инструментом, ее обработку электролитно-плазменным методом, при котором погружают деталь в электролит - 3-8% водный раствор сульфата аммония, формируют парогазовую оболочку и зажигают электрический разряд между обрабатываемой деталью и электролитом путем подачи на обрабатываемую деталь электрического потенциала, при этом обеспечивают режим электролитно-плазменного полирования резьбовой поверхности при напряжении 260-310 В, температуре электролита 70-85°C, плотности тока 0,20-0,55 А/см2, а после электролитно-плазменной обработки резьбовой поверхности детали помещают в вакуумную камеру установки для ионно-имплантационной обработки, проводят ионную очистку ионами аргона при энергии от 6 до 8 кэВ, плотности тока от 100 до 120 мкА/см2 в течение от 0,2 до 0,8 ч и ионно-имплантационную обработку поверхности детали ионами иттербия или азота при энергии от 20 до 35 кэВ. Технический результат: повышение износостойкости и антифрикционных свойств резьбовых поверхностей. 11 з.п. ф-лы, 1 пр.
Изобретение относится к металлургии, в частности к способам химико-термической обработки металлов и сплавов, и может быть использовано в машиностроении для поверхностного упрочнения деталей машин, в том числе деталей, работающих в парах трения, а также режущего инструмента и штамповой оснастки. Способ химико-термической обработки детали из легированной стали включает размещение детали в рабочей камере, активирование поверхности детали перед химико-термической обработкой, подачу в камеру рабочей насыщающей среды, нагрев детали до температуры химико-термической обработки и выдержку при этой температуре до формирования необходимой толщины диффузионного слоя. Активирование поверхности детали перед химико-термической обработкой проводят с помощью ионно-имплантационной обработки поверхности детали при энергии ионов от 25 до 30 кэВ, дозе облучения от 1,6·1017 см-2 до 2·1017 см-2, скорости набора дозы облучения от 0,7·1015 с-1 до 1·1015 с-1 и при использовании в качестве имплантируемых ионов следующих элементов: С, N или их комбинации. В частных случаях осуществления изобретения химико-термическую обработку детали проводят ионно-плазменным методом. В качестве ионно-плазменного метода используют ионно-плазменное азотирование, или ионно-плазменную цементацию, или ионно-плазменную нитроцементацию. Обеспечивается повышение производительности и качества процесса химико-термической обработки, а также повышение износостойкости деталей после нее. 2 з.п. ф-лы, 1 пр.
Изобретение относится к способам защиты лопаток турбомашин из легированных сталей от эрозии и солевой коррозии. Проводят подготовку поверхности пера лопатки под нанесение покрытия электролитно-плазменным полированием в электролите в виде 4 - 8% водного раствора сульфата аммония при напряжении 260-320 В и температуре 60-80°C. Затем лопатки помещают в вакуумную камеру и в едином цикле осуществляют ионно-имплантационную обработку лопаток с последующим нанесением слоев покрытия. Ионно-имплантационную обработку лопаток проводят ионами N, Cr, Ni, Со, Y, Yd, La или их комбинацией. При нанесении покрытия сначала наносят первый слой из сплава на основе Ni, содержащего Cr, Cr, Al, Y, затем наносят второй слой из сплава на основе Al, содержащего Y. После нанесения слоев покрытия проводят термообработку лопаток с покрытием. Обеспечивается повышение стойкости лопаток к эрозии и солевой коррозии при одновременном повышении выносливости и циклической прочности. 2 з.п. ф-лы, 1 пр.
Наверх