РИД
№ 622021600320-2

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОРРОЗИОННОСТОЙКОГО ПОКРЫТИЯ

16.02.2022

Изобретение относится к способам нанесения коррозионно-стойких, износостойких, ударостойких и трещиностойких покрытий и могут быть использованы в химической, машиностроительной, горно- и нефтедобывающей промышленности, в инструментальном и ремонтном производствах для повышения защитных свойств поверхности инструмента и пар трения в агрессивной среде, в частности в 3% NaCl и 5% NaOH, а также повышения их теплостойкости при обработке в условиях сухого трения. Согласно способу проводят ионную очистку подложки дуговым испарителем в течение 5-15 мин при напряжении на подложке: 800…900 В, давлении в вакуумной камере Р=0,5 •10-3 Па. Затем наносят на подложку подслой Cr методом ИМР при использовании двух магнетронов с хромовыми мишенями и двух магнетронов с алюминиевыми мишенями при напряжении смещения на подложке - 80-90 В. Подслой хрома наносят при давлении аргона 0,4-0,5 Па, мощности на двух магнетронах с хромовыми мишенями (NCr) 3,5-4,0 кВт, токе на магнетронах 7-8 А в течение 5-15 мин, на расстоянии мишень-подложка L=160…170 мм и температуре процесса осаждения подслоя Cr 200-250 °С, токи на двух хромовых мишенях поддерживают 7-8 А и подают ток 7-8 А на две алюминиевые мишени. После нанесения на подложку подслоя Ti или Cr наносят чередующиеся слои нитрида хрома и алюминия Cr1-xAlxN с диаметром кристаллитов 30-50 нм и 60-100 нм методом ИМР при управлении магнетронной распылительной системой из четырех магнетронов с двумя хромовыми мишенями и двумя алюминиевыми мишенями импульсными источниками питания при напряжении смещения на подложке 80-90 В. Чередующиеся слои нитрида хрома и алюминия Cr1-xAlxN с диаметром кристаллитов 30-50 нм и 60-100 нм наносят в газовой смеси азота и аргона при давлении 0,4-0,5 Па, устанавливают мощности на двух магнетронах с хромовыми мишенями NCr=3,5-4,0 кВт и на двух магнетронах с алюминиевыми мишенями NAl=3,0-3,2 кВт. При осаждении слоя Cr1-xAlxN с диаметром кристаллитов 30-50 нм, импульсное магнетронное распыление проводят при работающих двух хромовых и двух алюминиевых мишеней при содержании азота 5-10 % и вращающейся подложке в течение не менее 40-50 мин. Осаждение чередующихся слоёв повторяют не менее двух раз и верхним наносят аморфный слой Cr1-xAlxN при содержании азота 20-25 % в течение не менее 10-15 мин. Нанесение слоёв проводят на расстоянии от мишеней до подложки 160-170 мм, со скоростью вращения подложки 20-25 об/мин и температуре подложки 200-250 °С. Обеспечивается получение покрытия с высокими коррозионностойкими, износостойкими, ударостойкими и трещиностойкими свойствами и высокой адгезионной прочностью подслоя с материалом подложки и между слоями.
ГРНТИ
55.22.19 Металлические покрытия
55.09.43 Композиционные материалы
47.35.41 Волоконнооптические системы. Приборы на основе волоконной оптики
Ключевые слова
КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ
УПРАВЛЕНИЕ ТЕПЛО И МАССОПЕРЕНОСОМ
Детали

Тип РИД
Изобретение
Сферы применения
Изобретение относится к способам нанесения коррозионно-стойких, износостойких, ударостойких и трещиностойких покрытий и могут быть использованы в химической, машиностроительной, горно- и нефтедобывающей промышленности, в инструментальном и ремонтном производствах для повышения защитных свойств поверхности инструмента и пар трения в агрессивной среде, в частности в 3% NaCl и 5% NaOH, а также повышения их теплостойкости при обработке в условиях сухого трения.
Ожидается
Исполнитель
Исполнители
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет"
Заказчик
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ