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.