Циркотитанирование
Циркотитанирование применяют для упрочнения твердосплавных инструментов, в частности вольфрамокобальтовых и титановольфрамокобальтовых режущих пластин, диффузионным насыщением их поверхности соединениями титана и циркония. Карбидные покрытия из циркония, титана и ниобия, нанесенные на поверхность твердосплавных инструментов, улучшают их эксплуатационные характеристики, т. е. повышают твердость, жаростойкость, стойкость против образования лунок, снижают адгезию режущего инструмента с обрабатываемым материалом. В результате срок службы инструмента возрастает в несколько раз. Процесс можно осуществить методами диффузии и осаждения из газовой фазы или диффузионным насыщением из твердых порошков. При осаждении из газовой фазы диффузионные слои наносят в замкнутом пространстве при пониженном давлении. В качестве насыщающей среды используют порошок технически чистого циркония крупностью 100-150 мкм, четыреххлористый углерод и полиэтилен, вводимый в реакционное пространство для науглероживания образцов в процессе нагревания.
Количество четыреххлористого углерода, полиэтилена и порошка циркония составляет соответственно 11 мл, 23 и 35 г на 1 м2 площади насыщаемой поверхности, включая и внутреннюю поверхность реакционной камеры.
Согласно данным микрорентгеноспектрального анализа содержание циркония в карбиде циркония не зависит от температуры и времени насыщения и находятся в пределах 87-88%. В карбиде циркония не растворяется вольфрам и кобальт. Глубина проникновения циркония в насыщаемую поверхность достигает 2-3 мкм.
Зависимость глубины слоя на основе карбида циркония на твердых сплавах от температуры и времени насыщения показана на рис. 26. Металлографически слой, насыщенный цирконием и титаном, на поверхности сплавов ВК8 и Т15К6 выявляется в виде светлой нетравящейся зоны толщиной 2-14 мкм. Непосредственно под карбидной зоной обезуглероженной зоны не наблюдается, т. е. нет зоны, ухудшающей эксплуатационные свойства карбидных покрытий.