Состав для отжига никель-фосфорных химических покрытий на титановых сплавах

 

Состав для отжига никель- фосфорных химических покрытий на титановых сплавах содержит, мас.%: тринатрийфосфат 5 - 10; бор аморфный остальное. Отжиг изделий позволяет повысить их износостойкость за счет улучшения качества покрытия. 1 табл.

Изобретение относится к химико-термической обработке титана и его сплавов и может быть использовано при термической обработке композиционных химических покрытий.

Известен состав порошковой смеси, в которой производится отжиг никелевого покрытия, полученного гальваническим осаждением, на титановых сплавах [1]. Порошковая смесь содержит, мас.%: карбид бора 60-70 фторид калия 1-1,5 окись алюминия остальное При отжиге покрытий, полученных методом химического осаждения никеля и фосфора на титановых сплавах, в порошковой смеси известного состава покрытие получается некачественным: в верхней зоне покрытия формируется развитая пористость, на поверхности образуются трещины и сколы.

Наиболее близким к предлагаемому является состав для отжига никель-фосфорных и кобальт-фосфорных покрытий в порошковых насыщающих средах, состоящий, мас. % : окись алюминия 38 алюминий 12 окись хрома 48 хлористый аммоний 2 Недостатки известного состава: недостаточно высокая износостойкость, плохое состояние поверхности покрытия.

Цель изобретения - улучшение качества покрытия и повышение его износостойкости.

Цель достигается тем, что известный состав для отжига никель-фосфорных химических покрытий на титановых сплавах, включающий борсодержащий компонент, дополнительно содержит тринатрийфосфат, а в качестве борсодержащего компонента - бор аморфный при следующем соотношении компонентов, мас.%: тринатрийфосфат 5-10 бор аморфный остальное Предлагаемый состав отличается от прототипа тем, что он дополнительно содержит тринатрийфосфат, а в качестве борсодержащего компонента - бор аморфный.

При отжиге никель-фосфорных химических покрытий на титановых сплавах в предлагаемом составе засыпки происходит дополнительное насыщение поверхности изделия бором и фосфором. При этом образуется покрытие, состоящее из двух зон. Верхняя слаботравящаяся зона состоит в основном из боридов никеля Ni₂В и отличается повышенной твердостью (≈ 13000 МПа). Нижняя, более массивная зона, имеет в своем составе бориды Ni₃В и фосфиды Ni₃P и твердость на уровне 10000 МПа. Под покрытием в титановой матрице в результате активной диффузии компонентов покрытия в титан образуется β-превращенная зона. Трещины в покрытии и промежуточной зоне отсутствуют.

П р и м е р. Для отжига использовали образцы из титанового сплава ВТЗ-1 с химически осажденным на них никель-фосфорным покрытием. Толщина покрытия 30 мкм. Отжиг проводили в среде прототипа и в предлагаемой среде при t = 900^оС, выдержка 1 ч. Испытания покрытия на износ (после отжига) проводили на машине СМЦ-2 в среде авиационного топлива при нагрузке 100 МПа.

Результаты испытаний приведены в таблице.

Как видно из таблицы, предлагаемый состав засыпки для отжига никель-фосфорных химических покрытий на титановых сплавах позволяет повысить качество покрытия.

Формула изобретения

СОСТАВ ДЛЯ ОТЖИГА НИКЕЛЬ-ФОСФОРНЫХ ХИМИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ НА ТИТАНОВЫХ СПЛАВАХ, включающий борсодержащий компонент, отличающийся тем, что, с целью улучщения качества покрытий и повышения его износостойкости, он дополнительно содержит тринатрийфосфат, а в качестве борсодержащего компонента - бор аморфный при следующем соотношении компонентов, мас.%: Тринатрийфосфат 5 - 10 Бор аморфный Остальное