Патент ссср 389172
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 05.VII.1971 (№ 1677885/22-1) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 05.VII.1973. Бюллетень № 29
Дата опубликования описания З.XII.1973
М. Кл. С 23с 11/08
Гасударственный комитет
Совета Министров СССР па делам иэооретений и открытий
УДК 621.793.16(088.8) Авторы изобретения
/b,. H. Миикевич, Г. Д. Кузнецов и В. С. Серебренникова
Заявитель
Московский ордена Трудового Красного Знамени институт стали и сплавов
СПОСОБ ОСАЖДЕНИЯ ПОКРЫТИЙ ИЗ КАРБИДА НИОБИЯ
Изобретение относится к области хими котермичеокой обработки, в частности к нанесению покрытий ца изделия из етаро-газовой среды.
Известен способ осаждения кароидных покрытий на металлы,при атмосферном давлении из среды хлоридов ниобия и .метана. Однако отмечается невозможность регулирования составом покрытия из карбида ниобия в пределах его области гомогенности.
По предложенному способу pля ото ayaeHHsr покрытия из карбида ниобия регулируемого состава осаждение проводят в смеси хлоридов ниобия и метана при давлении 4 — 20 мм рт.ст., соотношении концентрации метана к хлориду ниобия 0,5 — 2,0 и скорости потока смеси 1,3 — 10 м/час.
Для формирования покрытия на нижнем пределе гомогенности карбида ниобия процесс осуществляют при наименьшем давлении
4 мм рт. ст., наименьшем соотношении концентрации метана к хлориду 0,5 и наименьшей скорости газового потока 1,3 м/час.
Карбид с верхним пределом гомогенности (NbC 0,98) получают при ма ксимальных значениях указаннь|х параметров: давлении
20 мм рт. ст.; соотношении концентраций метана к хлориду ниобия: 2,0; скорости потока ! 0 м/час.
С пособ получения регулируемых покрытий из карбида ниобия заключается в следующем.
Перед проведением процесса в реакционной камере с обрабатываемыми изделиями создают разряжение не ниже 5 . 10 — - лтлт рт. ст., после чего нагревают испаритель с хлоридом ниобия до температуры, обеспечивающей требуемое давление хлорида в печи и его расход.
Затем в реактор подают метан, концентрация
1п IKOToporo в газовой смеси варьируется расходом метана. Общее давление паро-газовой смеси устанавливают и поддерживают путем изменения скорости откачки форвакуумным насосом. Далее производят нагрев изделий до
15 900 — 1100 С и осуществляют изотермпческую выдержку. По окончании .процесса формирования карбидных покрытий прекращают .подачу метана и охлаждение проводят до 100—
150 С при включенном форва куумном насосе
20 в .парах хлоридов.
Пример 1. Для получения карбидного покрытия в нижней области гомогенности состава NbC 0,78 процесс осуществляют при температуре 1000 С, давлении 4 мм рт. ст., 25 соотношегпш метана к хлориду ниобия — 0,5 и скорости потока смеси 1,3 м час. Для обес печения указанного соотношения расход хлорпда ниобия составляет 9,7 г/час, метана
0,4 л/час. Указанное соотношение метана к
30 пентахлориду ниобия — 0,5 получают расчет389172
Соотношение метана к пентахлориду ниобия
Скорость
Структурная формула
NbCx
Период решетки о
Микротвердость, кг/млг2 (Р=50 г) Давление мм pm. ст.
Температура, С потока, .и/час (А) NbC 0,78
NbC 0,83
NbC 0,84
NbC 0,84
NbC 0,86
МЬС 0,98
4,446
4,452
4,456
4,456
4,464
4,469
1700
1,3
5,5
1,3
0,5
0,5
1,0
1,0
1,0
2,0
8
20
1000
Составитель Я. Коган
Техрсд T. Миронова
Корректоры: О. Кудинова и Т. Гревцова
Редактор О. Филиппова
Заказ 31! 8,6 Изд. _#_g 809 Тираж 826 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
Москва, K-35, Раушская раб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2 ным путем,при переводе расхода хлорида из г/час, а метана из л/час в мо гь/час. В указанном режиме окорость образования карбидного слоя 7 — 8 мкм/час, микротвердость покрыо тия — 2900 кг/лглгг, параметр решетки 4,446А.
Пример 2. Для получения карбггдного покрытия в верхней области гомогенности состава NbCpgg процесс ведут при 1000 С, давлении 20 мм рт. ст., соотношении метана к пентахлориду ниобия 2,0 и скорости потока
Предложеггный способ химико-термической обработки может быть рекомендован для повышения износостойкости и коррозионной стойкости деталей машин и инструмента.
Предм.т изобретения
1. Способ осаждения покрытий из карбида ниобия на поверхность материалов из газовой смеси хлорида ниобия и метана, отличающийся тем, что, с целью получения покрытия регулируемого состава в пределах области гомогенности карбида ниобия, процесс проводят смеси 10 м/час. Для обеспечения указанного соотношения расход пентахлорида ниобия составляет 8 г/час, метана 1,3 л/час. Скорость образования карбидного слоя достигает 9—
10 мкм/час, микротвердость 1IIQIKpbITHB
1700 кг/мм, параметр ре шетки — 4,469А.
В таблице даны технологические режимы процесса, обеопечивающие иолучение покры10 тия,карбида ниобия различного состава. при давлении 4 — 20 мм рт. ст., соотношении концентрации метана к хлориду ниобия—
0,5 — 2,0 и скорости, газового потока 1,3—
10 м/час.
30 2. С пособ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью .получения карбида ниобия на нижнем пределе области гомогенности, процесс проводят при минимальных значениях указанных технологичеок их параметров, а для
35 получения карбида ниобия на верхнем пределе области гомогенности технологические .параметры устанавливают ма ксимальными.
