4. Установка для нанесення покриттів

Нанесення карбідних покриттів здійснювали на установці, загальна схема якої наведена на рис. 1.1, з новою конструкцією реакційної камери, схема якої наведена на рис.2.1.

Як і в раніше застосовуваній конструкції, розроблена камера складається із корпуса (1), виготовленого зі сталі 12Х18Н9Т, і кришки (2).

Між ними розміщується вакумне ущільнення (3), яке при здійсненні нагріву, ізотермічної витримки охолоджується водопровідною водфю, яка циркулює у втулці (4), привареній до корпуса камери.

завантажують не в нижню частину реакційної камери, а в спеціальну ємність (7), яка прикріплюється до кришки (2) за допомогою шарнірного з'єднання (5) і магнітного замка (6), тобто у верхній частині камери, яка практично не нагрівається.

Оброблювані зразки (деталі) закріплюються на вставці (9), яка розташовується в спеціальному стакані, стінки якого виготовлені із ситалової, кварцової або алундової труби (10), а днище (11) - з графіту.

Розміщення порошків перехідних металів у зоні реакційного простору, яка практично не нагрівається, попереджує їх окислення та карбідизацію під час нагріву до температури ізотермічної витримки та першої стадїї процесу -неізотермічної цементації. Це дозволяє, як показали наші подальші дослідження, знизити загальні витрати металізатора на 25 - ЗО % за масою.

Використання графітового днища стакана, площа верхньої поверхні якого складає 0,06 м , усуває необхідність додаткового введення у склад вихідних реагентів вуглецемісних речовин для здійснення неізотермічної цементації та попередження утворення зневуглецьованих зон під шаром карбідної фази.

Застосування стакана, бокові стінки якого виготовлені із жаростійкого інертного матеріалу, попереджає можливість легування отримуваних карбідних покриттів елементами, які входять до складу матеріалу реакційної камери (хрому, нікелю, титану) і швидкий вихід її із ладу за рахунок роз'їдання хлором.

Необхідно також відзначити, що конструкція розробленої нами камери дозволяє розташовувати зразки (деталі) в більш нагрітій зоні реакційного простору, а порошки карбідоутворюючих елементів - у менш нагріту зону. Саме це і потрібно для протікання хімічних реакцій карбідоутворення

Таким чином, розроблена конструкція реакційної камери дозволяє усунути недоліки відомих способів карбідизації.

1 - корпус реакційної камери;

2. - кришка;

3. - гумове ущільнення;

4. - водоохолоджувана втулка;

5. - шарнірне з'єднання;,

6. - магнітний замок;

7. - ємність для порошків;

8. - зразки (деталі);

9. - вставка;

10 - ізоляційна труба;

11- графітове днище.

Рисунок 3- Реакційна камера для нанесення карбідних покриттів.

Процес карбідизації сталей та твердих сплавів при використанні реакційної камери нової конструкції складається із ряду операцій: знежирені зразки (деталі) (8) разом із вставкою (9) розмішують у стакані, який складається із труби (10) і графітового днища (11), завантажують у камеру (1). В ємність (7), яка прикріплена до кришки (2), завантажують порошки карбідоутворюючих елементів або їх суміші. Камеру з вмістом вакуумують до тиску 10"¹ МПа, нагрівають до потрібної температури ізотермічної витримки (1173...1373К), знову вакуумують до вищевказаного тиску, після чого відключають магнітний замок (8), перевертають ємність (7), висипаючи їі вміст у реакційну камеру. Одночасно з цим у камеру вводять чотирихлористий вуглець і проводять ізотермічну витримку (1...6)*3600 с. Після завершення процесу зразки (деталі) разом з реакційною камерою охолоджують до кімнатної температури.

Далі камеру розпаковують, виймають зразки (деталі) і піддають їх зовнішньому огляду для виявлення можливих сколювань, тріщин, пористості.

КОМПЛЕКСНЕ НАСИЧЕННЯ ВУГЛЕЦЕВИХ СТАЛЕЙ