PL110580B1 - Process for obtaining metal nitride coatings on cemented carbides - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania powlok z azotków metali na weglikach spiekanych, znajdujacych zastosowanie do produkcji narzedzi, czesci maszyn itp.Znane wegliki spiekane wytwarzane sa metoda¬ mi metalurgii proszków z weglików metali z do¬ datkiem metalu wiazacego, np. kobaltu. Wada tych weglików jest wysoki wspólczynnik tarcia, mala odpornosc na scieranie i zuzycie dyfuzyjne, co po¬ woduje szybkie zuzywanie w czasie pracy, wyko¬ nanych z nich wyrobów. W celu zwiekszenia trwa¬ losci elementów wykonanych z weglików spieka¬ nych pokrywa sie je powlokami ochronnymi, na przyklad z azotków metali.Znany sposób pokrywania elementów weglików spiekanych warstwa azotku tytanu polega na wy¬ grzewaniu ich w temperaturze okolo 1000°C w at¬ mosferze wodoru, azotu i chlorku tytanu. W wyniku takiej obróbki otrzymuje sie na powierzchni po¬ krywanych elementów warstwe zwiazku tytanu z azotem o blizej nieokreslonym skladzie chemicz¬ nym, odbiegajacym od stechiometrycznego wzoru tytanu z azotem. Otrzymane powloki nie zapewnia¬ ja uzyskania maksymalnych wlasnosci uzytkowych.Znane z polskiego opisu patentowego nr 70165 rozwiazanie polega na tym, ze przedmioty z wegli¬ ków spiekanych wygrzewa sie w atmosferze, zawie¬ rajacej objetosciowo na 4 czesci azotu 3 czesci wo¬ doru.Celem wynalazku jest polepszenie wlasnosci uzytkowych zwlaszcza zwiekszenie trwalosci wy¬ robów, wytwarzanych z weglików spiekanych.Sposób, wedlug wynalazku, polega na pokrywa¬ niu weglików spiekanych azotkami metali, na dro- 5 dze chemicznej krystalizacji z fazy gazowej, zawie¬ rajacej wodór, azot i pary halogenków metali grup przejsciowych w temperaturze 950—1350°C. W sto¬ sowanej mieszaninie gazowej natezenie przeplywu wodoru wynosi 0,3—0,5 mol.min"1, azotu 0,05—0,15 io mol.min-1 a par halogenku metalu 4,10-4—2.10"3 mol.min-1. Proces krystalizajci prowadzi sie ko¬ rzystnie przez 5—10 minut, stosujac grzanie induk¬ cyjne pokrywanych wyrobów, nadajac im ruch obrotowy w czasie syntezy. 15 Sposób wedlug wynalazku, dzieki zastosowaniu azotków metali grup przejsciowych, zapewnia otrzymywanie na weglikach spiekanych powlok, odznaczajacych sie niskim wspólczynnikiem tarcia, dobra odpornoscia na scieranie i na zuzycie dyfu- 20 zyjne oraz wysoka twardoscia.Zastosowanie grzania indukcyjnego jest korzyst¬ ne, z uwagi na to ze temperature syntezy uzyskuje sie w czasie kilkunastu sekund co zapobiega np. re¬ krystalizacji. Ponadto taki sposób ogrzewania po- 25 zwala na uzyskanie lepszej wydajnosci reakcji.Przyklad. Plytki wieloostrzowe, wykonane z weglików tytanu, wolframu oraz z dodatkiem ko¬ baltu oczyszcza ultradzwiekami; po czym umiesz¬ cza sie je w tulei grafitowej ogrzewanej indukcyj- 30 nie w reaktorze kwarcowym. Tuleje wprawia sie 110 580110 580 w ruch obrotowy z szybkoscia 10 obrotów/minute.Nastepnie przepuszcza sie przez reaktor argon wol¬ ny od pary wodnej i tlenu i wlacza generator in¬ dukcyjny. Po nagrzaniu plytek do temperatury r080°C do reaktora wprowadza sie mieszanine gazo¬ wa zlozona z czystego wodoru, czystego azotu i par czterochlorku tytanu. W mieszaninie tej natezenie przeplywu wodoru wynpsi 0,5 mol.min"1, azotu 0,1 mol.min-1, czterochlorku tytanu 4.10-4 mol.min-1.Proces pokrywania prowadzi sie przez 8 minut, po czym do reaktora wprowadza sie czysty argon, a nastepnie wylacza generator indukcyjny i szyb¬ ko schladza uklad do temperatury pokojowej.W wyniku przeprowadzonych operacji uzyskuje sie dobrze przylegajaca zlocisto-zólta powloke azotku tytanu o skladzie chemicznym zblizonym do skladu stechiometrycznego.Plytki wieloostrzo*we, stosowane w elementach skrawajacych wykazuja trzykrotny wzrost trwa¬ losci w porównaniu z plytkami niepokrywanymi.Odznaczaja sie ponadto obnizonym wspólczynni¬ kiem tarcia, co wplywa na zmniejszenie sil spa¬ wania o 15—20%, powodujac obnizenie temperatu¬ ry ostrza skrawajacego podczas .pracy o okolo 100°C.Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania powlok z azotków metali 10 na weglikach spiekanych, polegajacy na wygrzewa¬ niu w atmosferze gazowej, zawierajacy wodór, azot i pary halogenków metali grup przejsciowych, znamienny -tym, ze chemiczna krystalizacje z fazy gazowej prowadzi sie w temperaturze 950—1350°C, 15 przy czym natezenie przeplywu wodoru wynosi 0,3^0,5 mol.min'1, azotu 0,05—0,15 mol.min-1, a par halogenku metalu 4.10-4—2.10-3 moLmin'1. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze proces krystalizacji prowadzi sie poprzez indukcyj- 20 ne ogrzewanie pokrywanych wyrobów w czasie 5— —10 minut, nadajac im ruch obrotowy.LDA. Zakliad 2. Zam. 319/81. 120 egz.Cena 45 zl PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania powlok z azotków metali 10 na weglikach spiekanych, polegajacy na wygrzewa¬ niu w atmosferze gazowej, zawierajacy wodór, azot i pary halogenków metali grup przejsciowych, znamienny -tym, ze chemiczna krystalizacje z fazy gazowej prowadzi sie w temperaturze 950—1350°C, 15 przy czym natezenie przeplywu wodoru wynosi 0,3^0,5 mol.min'1, azotu 0,05—0,15 mol.min-1, a par halogenku metalu 4.10-4—2.10-3 moLmin'1. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze proces krystalizacji prowadzi sie poprzez indukcyj- 20 ne ogrzewanie pokrywanych wyrobów w czasie 5— —10 minut, nadajac im ruch obrotowy. LDA. Zakliad
2. 2. Zam. 319/81. 120 egz. Cena 45 zl PL