2017-12-16
565
Анализируя основные уравнения законов диффузии, рассмотренные выше, можно видеть, что основным коэффициентом, определяющим скорость диффузии, является коэффициент диффузии D, который равен:
D=D0exp(-Q/RT);
где D 0 – предэкспоненциальный множитель, см/с; Q – энергия активации диффузии, Дж/г-атом; R – газовая постоянная, имеющая знамение 8,318 Дж/г-атом; Т – температура, К.
Эти зависимости лежат в основе выбора технологических параметров диффузионных покрытий. Температуру в этой связи целесообразно выбирать предельно высокой. Ограничениями могут явиться лишь проявления негативных последствий, таких как усиленный рост зерен слоя или сердцевины изделий, пережег, оплавление, окисление и др. Время выдержки при насыщении не должно быть слишком большим, поскольку эффект прироста слоя с увеличением времени выдержки уменьшается.
Диффузионное насыщение из засыпок
Развитие и область применения метода диффузионного насыщения из засыпок
Первый известный процесс диффузионного насыщения – это процесс нанесения алюминия на сталь, осуществленный в 1914 г. Однако настоящее развитие метод получил в середине 1960-х – конце 1970-х годов, что было обусловлено необходимостью разработки методов защиты сталей и никелевых (кобальтовых) сплавов для высокотемпературных газовых турбин, а также изделий для ракетной и космической техники, в том числе тугоплавких сплавов на основе Та, Ni, Mo и Сг. B принципе сама технология нанесения покрытий мало изменилась за период после 1914 г., а состав и качество наносимых на подложку покрытий значительно модифицировались в исследованиях, проведенных за последние 10 – 20 лет.
До настоящего времени основное место среди материалов покрытий, наносимых твердой фазы, занимает алюминий, вплотную за которым следует хром. Используются также кремний и сплавы Al – Cr, Al – Si, которые могут осаждаться при одно- или двухстадийном процессе.
