УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ИЗНОСОСТОЙКИХ ПОКРЫТИЙ НА МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ИЗДЕЛИЯ

Полезная модель используется для создания твердых износостойких покрытий на изделиях, применяемых в машиностроении.
Известен способ термического разложения металлоорганических соединений (МОС) в паровой фазе с выделением и осаждением на нагретой поверхности металлического изделия металлов и карбидов. При известном способе жидкое МОС переводится в паровую фазу и подается в реакционную камеру, в которой размещают и нагревают до определенной температуры изделия, на которых затем происходит разложение паров МОС с образованием карбидометаллического покрытия на поверхности изделия. (Применение металлоорганических соединений для получения неорганических покрытий и материалов / Под ред. акад. Г.А.Разуваева, М: Наука. 1986, с.201-209).
Недостатками известного способа являются неравномерная толщина покрытия в разных местах изделия, плохая воспроизводимость свойств получаемого покрытия, большой расход МОС, из-за образования покрытия не только на изделиях, но и на вспомогательных элементах внутри реакционной камеры.
Наиболее близким техническим решением является способ нанесения покрытий на металлические изделия. В этом способе, включающим помещение изделия в реакционную камеру, заполненную рабочей жидкостью, и нагрев поверхности изделия токами высокой частоты, в качестве рабочей жидкости используют бис-ареновые соединения хрома, При известном способе температуру поверхности изделия поддерживают при значении, лежащим внутри диапазона температур распада соответствующего бис-аренового соединения, а жидкость в процессе образования покрытия принудительно перемешивают (Патент РФ №2095463, кл. С23С 10/18, С23С 10/26, 1997).
Недостатком этого способа является то, что не обеспечивается поддержание однородности бис-аренового соединения в реакционной камере, что приводит к снижению скорости нанесения покрытия и ухудшению его качества.
Полезная модель направлена на обеспечение постоянства скорости осаждения и повышение качества износостойкого покрытия на поверхности металлического изделия.
Указанный технический результат достигается тем, что устройство для нанесения износостойких покрытий на металлические изделия, содержащее реакционную камеру для размещения в ней закрепляемого на диэлектрических опорах металлического изделия, выполненную из диэлектрического материала и заполняемую жидким бис-ареновым соединением хрома, индуктор и генератор токов высокой частоты снабжено мешалками, выполненными из диэлектрического материала.
На чертеже изображена схема устройства для нанесения износостойких покрытий на металлические изделия.
Устройство состоит из реакционной камеры 1 для размещения в ней на диэлектрических опорах 2 металлического изделия 3 и заполняемой жидким бис-ареновым соединением хрома 4, индуктора 5, генератора ТВЧ 6, диэлектрических мешалок 7.
Устройство работает следующим образом.
Металлическое изделие 3 помещают в реакционную камеру 1 и закрепляют на диэлектрических опорах 2. Заполняют камеру жидким бис-ареновым соединением хрома 4. Реакционную камеру располагают внутри обмоток индуктора 5 и включают генератор ТВЧ 6. Интенсивное электромагнитное излучение в обмотках индуктора наводит в металлическом изделии вихревые токи, которые нагревают его. Наиболее нагретый поверхностный слой изделия контактирует с жидким бис-ареновым соединением хрома, и при достижении на поверхности изделия температуры его кипения вокруг изделия образуется слой пара. Число витков индуктора и мощность генератора ТВЧ, идущая на нагрев изделия, определяются температурой поверхности изделия, необходимой для образования паров бис-аренового соединения хрома. Парообразование и распад бис-ареновых соединений хрома происходит в диапазоне температур от 400°С до 550°С. В этом температурном диапазоне из парового слоя на нагретой поверхности изделия в определенном сочетании осаждаются продукты распада бис-ареновых соединений хрома - чистый хром, оксид хрома, карбид хрома, свободный углерод, образуя твердое износостойкое покрытие на изделии. Меняя температуру поверхности изделия в пределах указанного диапазона температур распада бис-аренового соединения хрома, можно регулировать и изменять состав и структуру образовавшегося покрытия, добиваясь наибольшей его износостойкости. Длительность работы генератора ТВЧ определяет заданную толщину получаемого покрытия, которая может достигать значений от нескольких микрон до десятых долей миллиметра.
В процессе нанесения покрытий паровой слой у поверхности металлического изделия обедняется продуктами распада бис-аренового соединения хрома, что уменьшает скорость нанесения и ухудшает качество получаемого покрытия. Вращающиеся лопасти мешалок 7 перемешивают жидкое бис-аренового соединения хрома и удаляют продукты его термического распада, что обеспечивает поддержание однородности бис-аренового соединения хрома у поверхности покрываемого металлического изделия. Применение мешалок позволяет поддерживать постоянство скорости осаждения и повысить качество износостойкого покрытия на поверхности металлического изделия. Мешалки выполнены из диэлектрического материала, что не приводит к осаждению на их поверхности покрытия и не увеличивает расход бис-аренового соединения хрома.