Предложите способ и конструкцию оборудования для нанесения износостойкойкого покрытия Ti-Al-N на крупногабаритные изделия из стали У8 и цветных сплавов в вакууме.

Оптимальным методом нанесения покрытия Ti-Al-N будет использование плазменного напыления с помощью плазматрона. Катод-W+1%Th; анод-Cu. плазмообразующий газ-N₂, транспортирующий газ-N₂. Для напыления использовать механическую смесь порошков TiN-AlN(Уверенность,что использовать эти порошки нет, с таким же успехом можно использовать порошки Al-Ti,которые превратятся в нитриды уже на подложке). А использовать порошки из-за:

«+»низкая себестоимость, широкая номенклатура, возможность получения сложного состава за счет использования композитных порошков.

«-»необходимость дополнительных операций по обеспечению высокой текучести (сушка, рассев, классификация и тд), высокое содержание О₂ в покрытии из-за развитой поверхности порошка.

За счёт наличия вакуума при нанесении покрытия,то содержание O₂ в покрытии, минимизировано.

В общем случае установка для плазменного напыления со-стоит из узлов: плазмотрона (плазменная горелка), системы подачи напыляемого материала, системы водяного охлаждения, источника постоянного напряжения, системы охлаждения этого источника, систему подачи газов (плазмообразующего и транспортирующего), пульта управления, системы блокиро-вок, устройства перемещения изделий или горелки, защитной камеры. Для плазменной горелки должна быть обеспечена вытяжная вентиляция(О3,NxOy,запыленность)

Требования к плазмотрону:

-Т на выходе из сопла 2500-20000К

-Высокая частота газов на выходе

-удобная регулировка электро параметров

-стабильная во времени работа

-высокий кпд.

В плазмотронах применяют дуговой разряд (иногда-тлеющий), ВЧ и СВЧ.

(Принципиальную схему попросите у Горохова Александра, к сожалению сканер у него сломался, и вывесить нормальную картинку он не смог)

Конструкция плазмотронов может быть разная. В данном случае реализовано косвенное плазменное напыление (прямое – подложка заряжена).