Поверхностное легирование

Поверхностное легирование заключается в нанесении на защищаемую поверхность тонкого слоя металла из газообразной фазы вакуумным или плазменным напылением с последующей термообработкой. Так проводят аллитирование (А1), хромирование (Сг), силицирование (51) металлов. При этом для образования защитных пленок применяют металлы пассивные (Си, Ад, Ли) или стойкие к коррозии из-за образования на их поверхности плотной пленки оксида (А1, 2п, 5п, Сг, РЬ, N1). [c.197]

Отмечено отличие и в распределении легирующих элементов для двойных и тройных поверхностно-легированных сплавов. Например, при совместной ионной имплантации хрома и никеля при дозах легирования от 10 до 10 ион/см энергии 50 кэВ и температуре 453 К на кривой распределения хрома наблюдается только один максимум на глубине 50 нм от поверхности, а для никеля на глубине 30 нм. Для поверхностно-легированного в тех же условиях двойного сплава на кривой распределения хрома имеются два максимума непосредственно у поверхности и на глубине 50 нм. [c.76]

Поверхностное легирование железа ионами бора (с энергией 5 кэВ) и ионами азота (с энергией 30 кэВ) дает возможность получать металл, стойкий в кислой среде благодаря высокой защитной способности поверхностного слоя. [c.132]

В некоторых случаях объемное легирование может быть с успехом заменено легированием только верхних слоев контактирующей поверхности детали (поверхностным легированием). При этом влияние легирующих элементов на формирование структуры поверхностного слоя и ее свойства несколько иное, чем при объемном легировании, так как изменяются условия образования в стали различных фаз и растворов. [c.154]

ПОВЫШЕНИЕ ЭРОЗИОННОЙ СТОЙКОСТИ литых ДЕТАЛЕЙ ПОВЕРХНОСТНЫМ ЛЕГИРОВАНИЕМ [c.276]

Применение метода поверхностного легирования отливок удобно в условиях мелкосерийного производства, например для изготовления судовых гребных винтов, деталей гидротурбин и др. [c.276]

Поверхностное легирование хромом повышает эрозионную стойкость стальной отливки из стали 25Л приблизительно в 30 раз по сравнению с эрозионной стойкостью этой стали. [c.280]

Легирование марганцем дает меньший эффект (эрозионная стойкость поверхностного слоя повышается в 3—4 раза). Наилучшие результаты получают при поверхностном легировании одновременно хромом и марганцем (см. табл. 113). Разрушение легированных слоев характеризуется продолжительным инкубационным периодом, особенно при легировании хромом или одновременно и хромом, и марганцем (рис. 159). [c.280]

Не останавливаясь на свойствах и использовании металлических покрытий (этому вопросу уделено много внн--мания в специальной литературе [51]), перейдем к рассмотрению возможных и конкретных примеров использования плакирования и поверхностного легирования. [c.325]

Возможно также осуществление электроискрового поверхностного легирования или внедрения ионов легирующего компонента методом ионной имплантации или лазерной обработки поверхности. При этом в ряде случаев отпадает необходимость последующей диффузионной термообработки. Наиболее рациональным оказывается катодное модифицирование, т. е. введение эффективного катодного компонента в поверхностный слой защищаемого металла, склонного к пассивации. При этом положительный эффект [c.326]

Диффузионное покрытие — покрытие, получаемое в результате диффузии атомов наносимого элемента в основной металл с образованием на поверхности металла слоя сплава. Такой процесс поверхностного легирования осуществляется при высоких температурах, поэтому покрытия этого вида часто называют термодиффузионными. [c.156]

Широкое распространение в качестве меры защиты металлов и их сплавов от коррозии получило поверхностное легирование, т. е. насыщение поверхности сплава металлом (а иногда и неметаллом), образующим прочный оксидный слой (алюминием, хромом и т. д.). [c.362]

Поверхностное легирование представляет собой насыщение поверхности данного сплава металлом, обладающим прочным оксидным слб-ем — аллитирование, хромирование, силицирование и т. д. [c.526]

Для тех случаев, когда происходит преимущественно анодное выделение кислорода в щелочных и хлоридно-щелочных средах, эффективное покрытие анодов-стекателей тока получают посредством поверхностного легирования титана никелем в искровом разряде. [c.250]

ЭЛЕКТРОИСКРОВОЕ ПОВЕРХНОСТНОЕ ЛЕГИРОВАНИЕ МЕТАЛЛОВ [c.158]

В связи с выходом работы [102] по изучению закономерностей формирования упрочненного слоя в процессе электроискрового легирования, структуры и свойств покрытий, освещающей также технологию и оборудование для осуществления этого процесса, ограничимся рассмотрением лишь отличительных особенностей электрофизического способа поверхностного легирования, основателями которого являются Б. Р. Лазаренко и Н. И. Лазаренко. [c.158]

Основной отличительной особенностью электроискрового поверхностного легирования от ранее рассмотренных способов является весьма малая доля диффузионного взаимодействия при формировании покрытия. У электроискрового легирования много общего с другими противоестественными способами получения покрытий (газоплазменным, плазменным, детонационным), которые освещены в работе [83] и в данном случае не рассматриваются. [c.161]

Общеизвестно, что процессу коррозии в основном подвергается поверхностный слой металла, поэтому для изготовления химических аппаратов можно рекомендовать поверхностно-легированные материалы, что существенно снизит стоимость аппаратуры. [c.209]

Таким образом, основным направлением антикоррозионной защиты оборудования содового и смежных производств является применение поверхностно-легированных конструкционных материалов. [c.209]

Влияние структуры и фазового состава диффузионно-легированного металла на его защитные свойства. Исследовано влняние структуры и фазового состава на защитные свойства диффузионного слоя на сталях, содержащих от 0,042 до 0,64 % углерода. Поверхностному легированию и последующему сравнительному исследованию были подвергнуты, с одной стороны, рекомендуемые для такой обработки сталь, содержащая 0,04 % углерода, и специальная сталь, содержащая 0,1 % С, 1,0 % Т1 [65] (далее они для краткости объединяются общим названием малоуглеродистые), а с другой, обычные углеродистые стали 20, 35, 45, У7А, традиционно считающиеся непригодными для поверхностного легирования. [c.211]

Глубокая пассивируемость слоя на диффузионно-легированных сталях 10, 20, 45, У7А неограниченно долго сохраняется при температуре кипения растворов, причем медленнее всего растворяется массивный легированный слой на стали У7А (в 10 и более раз медленнее, чем на стали 10). Таким образом, при повышении содержания углерода в стали с 0,04 до 0,7 % монотонно возрастает и пассивируемость поверхностного легированного слоя, а также его коррозионная стойкость в пассивном состоянии. [c.212]

Так, например, хром и никель в нержавеющих сталях, диффундируя к поверхности, образуют оксидный слой, содержащий шпинель Ni r204 и частично шпинель РеСггО . Оксидный слой такого состава оказывается более устойчивым, чем просто оксид СГ2О3, образующийся на поверхности чистого хрома. Поверхностное легирование представляет собой насыщение поверхности данного сплава металлом, обладающим прочным оксидным слоем, — аллитирование, хромирование, силицирование и т. д. Оно осуществляется диффузионным путем из газовой фазы, содержащей пары или летучие соединения легирующего компонента, или нанесением слоя этого металла вакуумным напылением, плазменным напылением или даже наплавкой, но обязательно с последующей термообработкой изделия. При нанесении на поверхность данного металла легирующего компонента возможно образование между ними интерметаллидов. [c.540]

Для решения этой задачи большое значение приобретает разработка оптимальных методов поверхностного легирования, таких, как термодиффузионная обработка, электроискровое легирование, ионная имплантация, электронно-лучевая обработка, которые позволяют обрабатывать поверхности, непосредственно соприкасающиеся с рабочими средами, расширяют возможности и эффективность использования катодных покрытий. Перспективным методом поверхностного легирования металлов и сплавов является ионная имплантация. Она позволяет регулировать толщину легированного слоя, концентрацию вводимых компонентов, их распределение по глубине за счет изменения энергии и рпзы внедрения. Толщина имплантированного слоя в зависимости от энергии может составлять от 0,1 до 3 мкм. Изменение коррозионной стойкости после ионной имплантаций происходит за счет обеспечивания пассивного состояния при имплантации металлами, разупрочнения структуры, приводящего к повышению сродства поверхности к кислороду, изменения дефект-но сти решетки. При этом важно, что для повышения защитных свойств вводимый элемент может образовывать с защищаемым металлом или сплавом метастабильный твердый раствор внедрения или замещения в широком диапазоне концентраций. [c.73]

Имеются экспериментальные подтверждения положительного влияния на способность железа к пассивации ионного легирования титаном и кремнием. Ионная имплантация этих элементов при дозах легирования от 0,1 до 1 10 ион/см , энергии 500 кэВ и температуре подложки от 293 до 453 К обеспечивала максимальную концентрацию имплантированного элемента на уровне 20 %. При таком содержании титана или кремния в поверхностно-легированном железе резко уменьщается плотность тока пассивации в 0,5 М растворе СН3СООН + СНзСООЫа при pH = 5,0 и температуре 298 К. С увеличением числа циклов вольтамперометрии уменьшается различие в электрохимическом поведении чистого железа и железа, поверхностно легированного этими элементами, а после 42 циклов это различие в их поведении практически отсутствует. [c.74]

Для улучшения коррозионной стойкости титана применяют поверхностное легирование его палладием, используя для этой цели метод ионной имплантации. Было показано, что имплантация палладия в поверхностные слои титана — эффектавный способ повышения его пассивируемости и коррозионной стойкости. [c.77]

К химическому методу относится также контактное осажденгге металлов из раствора. Для листовых полуфабрикатов применяется горячий способ нанесения покрытий из расплавов цинка, олова, алюминия. Металлические покрытия должны обладать хорошей пластичностью. Пластичность покрытия определяется промежуточным слоем интерметаллидов, образующихся в результате реактивной диффузии. Для регулирования пластичности в расплавы вводятся добавки других металлов. В промышленности применяется также термодиффузионное поверхностное легирование сталей хромом, алюминием, кремнием и другими элементами с целью повышения их жаростойкости и коррозионной стойкости в агрессивных средах. Процесс проводится при высоких температурах из измельченной твердой или газовой фазы хлоридов или других соединений соответствующих металлов. [c.49]

Во втором издании (первое - в 1986 г.) рассмотрены основные положения теории коррозии металлов и сплавов. Проанализировано влияние условий эксплуатации на коррозию конструкционных сплавов. Изложены принципы создания металлических сплавов повышенной стойкости. Приведены свойства важнейших конструкционых материалов, в том числе данные по жаропрочным и жаростойким конструкционным сплавам. Указаны способы повышения коррозионной стойкости поверхностное легирование, создание металлокерамических сплавов, получение сплавов в аморфном состоянии, современные методы борьбы с газовой коррозией. [c.160]

В практике 3. от к. широко применяют поверхностное легирование недорогих сплавов, имеющих хорошие мех. характеристики. Повер.хностный слой обычной стали можно превратить в сплав с высокой коррозионной стойкостью путем нагрева в порошкообразной шихте, содержащей Zn (диффузионное цинкование). А1 (алитирование) нли Сг (хромирование), иногда со спец. активирующими добавками. Можно также п 1акнровать дешевый малостойкий материал тонким слоем более коррозионностойкого, напр, путем совместной горячей прокатки двух листов до нужной толщины образчюшегося биметалла . [c.165]

Б. Влияние поверхностного легирования окиси цинка на адсорбцию 1( 1-р) и рассеяние JbI атомов водорода, 1,1 - адсорбция атомов водорода при легировании ионами цинка и серебра соответственно 2,2 - рассеянный мишенью пучок атомов водорода при легировании ионани цинка и серебра соответственно. [c.273]

Рассмотрены основные положения теории коррозии и пассивности металлов и сплавов. Описан механизм наиболее опасного вида коррозии — локальной, а также коррозии при одновременном воздействии механических напряжений. Показано влияние условий эксплуатации на коррозионное поведение конструкционных сплавов. Изложены принципы создания металлических сплавов повышенной стойкости. Описаны свойства важнейших конструкционных коррозионностойких сплавов. Указаны способы повышения коррозионной стойкости сплавов специального назначения поверхностным легированием, созданием металлокерами ческих композиционных материалов, получением сплавов в аморфном состоянии. [c.2]

Поверхностное легирование (модифицирование) [242, 243] можно осуществлять предварительным нанесением па поверхность металла слоя легирующего компонента какйм--либо методом (гальваническим покрытием, вакуумным напылением и др.) и последующей термообработкой в печи с целью диффузионного проникновения в глубь легирующего компонента. [c.326]

Для защиты металлов и сплавов от коррозии при высоких температурах их легируют поверхностно или объемно другими металлами. Например, хром или никель, добавленные к стали в качестве легирующих компонентов, при высокой температуре диффундируют к ее поверхности, образуя оксидный слой, более устойчивый, чем СггОз на чистом хроме. Широкое распространение получило поверхностное легирование, т. е. насыщение поверхности сплава металлогл (а иногда и неметаллом), образующим прочный оксидный слой (алюминием, хромом и т. д.). [c.404]

Применение электроискрового поверхностного легирования на Старокраматорском машиностроительном заводе им. Орджоникидзе, Днепропетровском металлургическом заводе им. Дзержинского, Александровском ремонтном заводе (Кировоградская область), Сороковском заводе металлоизделий и др. позволило получить технический и экономический эффекты [102]. [c.161]

Поверхностное легирование — это нанесение на конструкционную сталь специального защитного слоя, обладающего всеми антикоррозионными свойствами нержавеющей стали или титана. Легирование не должно ухудшать другие технологические или рабочие характеристики металла (материаловедче-ский принцип), существенно удорожать металл или делать его более дефицитным (экономический принцип), а также ухудшать соотношение остающихся природных запасов легирующего элемента с запасами железа (геохимический принцип). Этим трем принципам удовлетворяет способ поверхностного легирования. Не влияя на собственные объемные свойства металла, оно позволяет изменять коррозионную стойкость при расходе легирующего металла, ничтожном по сравнению с расходом материала на изготовление изделия [64]. [c.209]