The kinetics of formation of coatings based on titanium carbide during diffusion metallization from the fusible liquid metal solutions, on the hard alloys

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The analysis of the strengths and weaknesses of existing technologies to improve the performance properties of carbide cutting tool is given. The results of studies of the diffusion metallization process by titanium of hard alloys from the fusible liquid-metal solutions are given. The influence of titanium diffusion coatings on the durability of carbide tools is investigated. A method of providing formation on hard alloys for wear-resistant titanium high-quality functional coatings is described. The thickness of the coating varies depending on the temperature and exposure time, and ranges from 2.6 to 5.6 µm in the alloys of type TC; from 2 to 5.4 µm on alloys of the type VK. The hardness of the coatings obtained depends on the temperature of the coating and modes of pre-carburizing, and varies from 24100 to 30000 MPa for alloys of type TK; 21580 up to 24750 MPa for alloys of the type VK. The kinetics of formation of diffusion coatings on titanium carbide is investigated. The microstructure of the coatings is investigated. The coating consists of two layers: the coating and the transition zone, which size and hardness depends on the conditions of pre-carburization and modes of application of the coating. The dependence of the thickness of the coatings from the exposure time of the plates in the melt, the temperature of coating composition from the coated hard alloy is investigated. It is revealed that the coatings formed on the TK-type alloy have greater thickness and hardness, then coatings on the VK-type alloys.

About the authors

A. G Sokolov

Kuban State Technological University

Email: sag-51@bk.ru
2, Moskovskaya st., Krasnodar, 350072, Russian Federation

E. E Bobylyov

Kuban State Technological University

Email: ebobylev@mail.ru
2, Moskovskaya st., Krasnodar, 350072, Russian Federation

References

  1. Ильин А.А., Строганов Г.Б., Скворцова С.В. Покрытия различного назначения для металлических материалов: учебное пособие. - М.: Альфа-М: ИНФРА-М, 2013. - 144 с.
  2. Козырева Л.В. Химическое газофазное осаждение как метод получения наноструктурных материалов // Ресурсосберегающие технологии ремонта, восстановления и упрочнения деталей машин, механизмов, оборудования, инструмента и технологической оснастки от нано- до макроуровня: материалы 12-ой Международной научно-практической конференции, 13-16 апреля 2010 г. - СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2010. - Ч. 2. - С. 174-179.
  3. Лахтин Ю.М., Арзамасов Б.Н. Химико-термическая обработка металлов: учебное пособие для вузов. - М.: Металлургия, 1985. - 256 с.
  4. DeBenedetti B., Grassini S., Maffia L. Comparison between eco-profiles of innovative PA-CVD and traditional galvanic coatings // Proceedings of International Conference on Materials for Advanced Technologies "ICMAT 2005". - Singapore, 2005. - P. 1-4.
  5. Верещака А.С., Третьяков И.П. Работоспособность режущего инструмента с износостойкими покрытиями. - М.: Машиностроение, 1993. - 336 с.
  6. Mattox D.M. Handbook of physical vapor deposition (PVD) processing: film formation, adhesion, surface preparation and contamination control. - Westwood, NJ: Noyes Publications, 1998. - 917 p. - ISBN 0-8155-1422-0. - eISBN 1-5912-4079-4.
  7. Chaevsky M. Comparison of methods of formation of protective coating from high-temperature liquid media // Metal Science and Heat Treatment. - 2001. - Vol. 43, iss. 11-12. - P. 446-466. - doi: 10.1023/A:1014888619804.
  8. Соколов А.Г. Разработка теоретических и технологических основ повышения стойкости режущего и штампового инструмента за счет диффузионной металлизации из среды легкоплавких жидкометаллических растворов: дис. … д-ра техн. наук: 05.01.02. - Краснодар, 2008. - 369 с.
  9. Патент 2451108 Российская Федерация, МПК С 23 C 10/26 (2006.01). Способ обработки инструмента из стали или твердого сплава / А.Г. Соколов, Мансиа С. - Заявл. 04.10.2010; опубл. 20.05.2012, Бюл. № 14.
  10. Изучение роста износостойких слоев из карбида титана на твердых сплавах / Г.Л. Платонов, В.Н. Аникин, А.И. Аникеев, Н.Н. Золоторева, М.Н. Налимова, Р.Ф. Чебураева, К.Ф. Кузнецова, В.С. Торопченов // Порошковая металлургия. - 1980. - № 8. - С. 48-52.
  11. Sandgren J.-E. Structure and properties of TiN coatings // Thin Solid Films. - 1985. - Vol. 128, N 1-2. - P. 21-44. - doi: 10.1016/0040-6090(85)90333-5.
  12. Структура, свойства и получение твердых нанокристаллических покрытий, осаждаемых несколькими методами / В.М. Береснев, А.Д. Погребняк, Н.А. Азаренков, Г.В. Кирик, Н.К. Ердыбаева, В.В. Понарядов // Успехи физики металлов. - 2007. - Т. 8, вып. 3. - С. 171-246. - doi: 10.1234/Usp.Fiz.Met.08.171.
  13. Исследование многослойных вакуумно-дуговых износостойких покрытий, подвергнутых термообработке / А.А. Андреев, В.В. Кунченко, В.М. Шулаев, К.М. Китаевский, А.Н. Челомбитько // Сборник докладов Международной научно-технической конференции «Пленки-2002». - М.: МИРЭА, 2002. - С. 206-209.
  14. Соколов А.Г., Мансиа С. Механизм и особенности формирования диффузионных никель-медных покрытий из среды легкоплавких жидкометаллических растворов на твердых сплавах // Технология металлов. - 2012. - № 2. - С. 38-43.
  15. Диффузионные карбидные покрытия / В.Ф. Лоскутов, В.Г. Хижняк, Ю.А. Куницкий, М.В. Киндрачук. - Киев: Техника, 1991. - 168 с.
  16. А. c. 1145051 СССР. Способ получения диффузионных покрытий / А.Т. Рева, В.Г. Горбач, Н.А. Кулыба, А.В. Бильченко. - Заявл. 06.04.1982; опубл. 15.03.1985, Бюл. № 10.
  17. Патент 2521187 Российская Федерация, МПК С 23 С 10/18; С 23 С 2/04 (2006.01). Устройство для диффузионной металлизации в среде легкоплавких жидкометаллических растворов / А.Г. Соколов. - Заявл. 25.10.2012; опубл. 27.06.2014, Бюл. № 18.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».