СПРАВОЧНИК СУПЕРСПЛАВОВ – Часть 141

Ионные методы нанесения покрытий осуществляются с участием как физи­ческих (состав наносимого материала ие изменяется), так и химических про­цессов (образуются новые соединения). При таких методах, именуемых реак­тивными, происходят плазмохимиче- ские реакции с ионами рабочего газа или специально вводимых в камеру добавок. Таким образом можно полу­чать покрытия из самых разнообразных материалов и в самых невероятных комбинациях. Освоено получение чис­тых металлов, карбидов, нитридов, силицидов, халькогеиидов, оксидов и т. п. Можно получать покрытия слож­ного состава (например, оксикарбиды), многослойные или переменного по тол­щине состава.

Разработаны методы нанесения ял – мазоподобиых пленок с очень высокой твердостью [31]. Образование покры­тий’ при использовании реактивных (плазмохимических) процессов проис­ходит в неравновесных условиях. Бла­годаря этому в тонких слоях могут образовываться химические соедине­ния, по составу, структуре и свойствам сильно отличающиеся от наблюдаемых для объемных материалов (получаемых В условиях, близких к равновесным)^

Ряд разработанных методов ионного нанесения покрытий уже находит при­менение в промышленности. Успешно используется ионное азотирование. Стойкость неперетачиваемого инстру­мента из быстрорежущих сталей и – твердых сплавов, а также штампового инструмента и осиастки повышается в

H2OO материала контртела, ГПа

Материал контртела

Покрытия <Х10")

Удельный объемный износ, мма/мм

Контртела (XlO9)

Медь Ml

58/5,4 110/80 40/3,5 17/2,7 6,7/1,3

11/2,0

16 000/600 9 000/140 70/2,1 2 100/1,4 140/2,8

340/4,9

0,9 1,6 3,2 5,6 9,4

11,1

(цемеи- (азоти-

Техническое железо Э Серый чугуи Сталь 45 Сталь 20Х2Н4А т°ванная) Сталь 38ХМЮА Рованная)

При. м t ч а и и е. В числителе — значения для покрытия в исходвом со-

°янии, в знаменателе — после полирования.

22. Относительная износостойкость плазменных покрытий (при истирании по шлифовальной шкурке в течение 1 мии при скорости скольжения 8 м/с и давлении 1,7 МПа) [90)

Материал покрытия

Износ, мг

Относи­тельная износо­стой­кость

Сталь:

Низкоуглероди­

900

1

Стая,

Легирован­

Ная молибденом

Коррозионно-

711

1,27

Стойкая

Хромомолибде-

509

1,77

Новая

Стеллит:

№ 66

486

1,85

№ 33

289

3,11

№ 11

66,3

13,57

Колмоной:

№ 4

142,1

6,33

№ 5

111,3

8,09

№ 6

35,5

25,35

Несколько раз при ионном реактивном нанесении тонких слоев (до 10 мкм) некоторых тугоплавких веществ (кар­бидов, нитридов, оксидов, оксикарби – дов). Высокими антифрикционными свойствами обладают покрытия из MoS2 без связующего, наносимые с помощью катодного распыления [18].

Газотермические покрытия. Часть газотерыических методов — газопла­менных и электродуговой металлиза­ции — хорошо известна и достаточно широко применяется. Плазменное и детонационное нанесение покрытии яв­ляется одним из наиболее перспектив­ных направлений порошковой метал­лургии. Сопротивление износу и кор­розии деталей из обычных конструк­ционных материалов может быть много­кратно увеличено при незначительном расходе порошковых материалов.

При плазменном нанесении покры­тий [8, 40, 90] материал плавится и распыляется струей дуговой низко­температурной плазмы, состоящей электронов, положительных ионов И нейтральных атомов. Ионизнрованны! поток газа характеризуется высокие температурами (5000—10 000°С) , относительно невысоким» скоростями (до 250-600 м/с). В качестве рабочего газа чаще всего применяют аргон Поскольку струя плазмы захватывает воздух, напыление активных по отно – шению к кислороду материалов осу­ществляется в камерах, предварительно заполняемых инертным газом. Полу, чили развитие и другие методы нанесе­ния покрытий в «динамическом» ва­кууме.