ООО "Гратон-СК" совместно с ООО "Отон" предлагает:
изготовление изделий с пиролитическим карбидхромовым покрытием (ПКХП) на контрактной основе;
разработка, изготовление, монтаж установок ПКХ покрытия.
Нанесение ПКХ-покрытия на детали производится в вакууме при температуре 450-500°С.
Используемая технология может быть поставлена заказчику под ключ. Технология ПКХ покрытия
разработана в советское время, при этом размеры камеры,
соответственно размеры покрываемых
изделий могут быть выбраны в весьма широком диапазоне. Примеры изделий с
ПКХП - от шаровых
кранов до кромок режущего инструмента, от валов печатных машин до автомобильных запчастей.
ПКХ покрытия (толщина 5-50 мкм, однослойное покрытие - 5 мкм) являются реальной альтернативой
гальваническому покрытию, предназначены для:
- формирования поверхностных слоев с высокой адгезионной прочностью на деталях и изделиях из
различных конструкционных металлических и неметаллических материалов, выдерживающих температуру
осаждения до 500°С;
- нанесения стойких покрытий на внутреннюю и наружную поверхность изделий сложной геометрической
формы с наличием тупиковых отверстий, пазов и каналов, длинномерных валов;
- увеличения срока службы наиболее подверженных износу деталей конструкций
(см. также раздел испытания и исследования).
Особо следует отметить высокую коррозионную стойкость ПКХП.
Способ нанесения покрытия - химическое осаждение из паровой фазы термическим разложением
металлоорганических соединений (МОС) хрома (хромо-органической жидкости "БАРХОС").
В процессе осаждения металлосодержащее вещество переводится в парообразное состояние (T=200-260°С)
и контактирует с подложкой, нагретой до температуры 400-450°С, необходимой для его разложения
с выделением металла или его соединений. Образующиеся при этом газообразные продукты удаляются из
зоны реакции и конденсируются в азотной ловушке. Это относительно простой
технологический процесс
дает полностью заменяющее гальванику хромовое покрытие без экологических проблем гальванического
процесса. Процесс нанесения ПКХ покрытия внедрен
в промышленную практику.
Технические параметры ПКХ-покрытия:
Микротвердость HV - до 2500 кгс/ммк (по Виккерсу) в зависимости от условий осаждения;
Термостойкость - до 1000°C, расплавленная латунь;
Толщины покрытий - до 50 мкм;
Разнотолщинность - не более 5-7%;
Износостойкость, отсутствие износа в паре трибосопряжений "ПКХ-покрытие полиуретан с кварцевым
песком", покрытие отлично стоит в условиях совместного воздействия нескольких нагрузок (например,
коррозии и износа);
Адгезия к основе достигается или близка прочности основного материала за счет диффузионно-оксидной
связи покрытия с поверхностью подложки;
Гидрофобность, отсутствие смачивания ко всем известным жидкостям, в том числе расплавам;
Пластичность, деформация до 10% не нарушает сплошности;
Прочность на сжатие до 0,5 гПа;
Пористость, отсутствие сквозной пористости, при толщинах начиная с 5 мкм (на 10-м классе
шероховатости поверхности);
Химическая стойкость превышает коррозионную стойкость традиционных хромовых и твердых кластерных
хромовых гальванических покрытий, например,
к 36%-ной соляной кислоте - до 100°С,
к среде сухого хлора, хлороводорода - до 550°С,
к среде серной кислоты- до 240°С,
к среде расплавов щелочей - до 350°С, при этом полностью отсутствует "контактная коррозия",
характерная для пар "сталь - нержавеющая сталь", "сталь-медь" (латунь, бронза), "сталь-никель" и т.п.;
Внешний вид: цвет от светло-серебристого до желто-золотистого или зеркально-блестящее покрытие в
зависимости от исходной чистовой механической обработки покрываемой поверхности изделия.
См. также сведения о химической стойкости покрытия.
Потенциальные области применения:
- деталей насосов: защитных уплотнительных втулок, валов, улиток, рабочих колес (в том числе
имеющих глубокие внутренние полости);
- деталей запорно-регулирующей арматуры: шаровых кранов из нержавеющих или углеродистых сталей,
вентилей (как стальных, так и чугунных); шаровых кранов из нержавеющих или углеродистых сталей;
сильфонных и пружинных заслонок;
- деталей реакторов и аппаратов: защитных гильз термопар, пар трения торцевых уплотнений,
"свертышей" (заглушек) для ремонта эмалированных аппаратов, лопастей мешалок;
фитинговых изделий: сгонов, переходников, крестовин, уголков из чугуна и сталей, причем покрываются
все внутренние резьбовые участки, которые другими способами защитить практически невозможно;
- крепежных изделий: винтов, болтов, гаек, шпилек из углеродистой стали с целью их переработки
в нержавеющие повышенной износостойкости;
- пресс-форм для литья: резинотехнических изделий (более высокая твердость по сравнению с
гальваническим хромом и полное отсутствие налипания резины увеличивает срок службы пресс-форм в
десятки раз, при этом ПКХ-покрытие осаждается в пазах и каналах, где нанесение гальванического
покрытия практически невозможно);
пресс-форм для литья: алюминиевых и латунных сплавов (разгарная стойкость увеличивается
в 2-3 раза);
- авиационных деталей: для уменьшения износа трибосопряжений (при замене износостойкого
покрытия типа "Релит" на ПКХ отпадает необходимость в доводке поверхности, а срок службы
изделий увеличивается более чем в три раза)
Структура ПКХ покрытия:
|
Рис.1.
Микроструктура покрытия из пиролитического хрома, х500 (Cr,Cr23C6;
Hm= 520-570 кг/мм2;
содержание углерода - 0,1-0,2 масс.%)
|
|
Рис.2.
Микроструктура покрытия из металлического хрома, х500
(Cr, Hm=160-180кг/мм2; содержание углерода -
0,05-0,08 масс.%)
|
|
Рис.3.
Микроструктура пиролитического хром-карбидного покрытия, х500
(Cr3C2, Cr7C3,
Hm= 1200-1600кг/мм2;
содержание углерода - 9-10 масс.%)
|
|
Рис.4.
Микроструктура хром-карбидного покрытия с подслоем из пиролитического хрома, х500:
1- Cr3C2,Cr7C3
(Hm= 1200-1600кг/мм2);
2- Cr, Cr23C6;
Hm= 500-600 кг/мм2;
3- подложка
|
|
Рис.5. Микроструктура композиционного хром-карбидного покрытия с подслоем из
металлического хрома, х500:
1- Cr7C3 (Hm= 1200-1600кг/мм2);
2- Cr3C2 (Hm= 1700-2000кг/мм2);
3- Cr (Hm= 180-200кг/мм2);
4-подложка
|
|