ES2315012T3 - Recubrimientos de carburo de tungsteno y procedimiento para producir los mismos. - Google Patents
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Abstract
Material para recubrimientos resistentes a desgaste, erosión y corrosión, constituido por carburo de tungsteno aleado con flúor en cantidades que varían desde el 0,0005 hasta el 0,5% en peso.
Description
Recubrimientos de carburo de tungsteno y
procedimiento para producir los mismos.
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La invención se refiere a la tecnología de la
deposición de sistemas de superficie compuestos que poseen alta
resistencia al desgaste, a la erosión y a los agentes químicos. Más
específicamente, la invención se refiere a la tecnología de la
deposición de recubrimientos o revestimientos que contienen carburos
de tungsteno, y mezclas de los mismos, entre sí y con tungsteno o
carbono libre.
Recubrimientos superduros resistentes a la
erosión y a la corrosión, incluyendo aquellos que contienen carburos
de tungsteno, se usan ampliamente en la fabricación de varios
artículos y herramientas en ingeniería mecánica actual. Dichos
recubrimientos poseen alta resistencia a la erosión, a los agentes
químicos y al desgaste, y de esta manera aumentan sustancialmente
la vida de productos de ingeniería mecánica y de herramientas
operadas bajo condiciones de demanda.
La patente GB 2 179 678 describe un sistema
mixto de superficie con alta resistencia al desgaste y a la erosión,
constituido por una mezcla de tungsteno (para plasticidad) y
carburo de tungsteno W_{2}C (para dureza). Estos recubrimientos
duros fabricados de una mezcla de grano fino de carburo de tungsteno
con tungsteno metálico, se obtuvieron mediante deposición física de
vapor (PVD) pulverizando tungsteno y carbono desde fuentes
separadas. El tungsteno y el carbono se condensan en substratos de
tipo diferente para formar dichas aleaciones de tungsteno con
carburo de tungsteno.
Sin embargo, la velocidad de síntesis de
carburos de tungsteno es muy baja, y las tensiones internas en los
recubrimientos aumentan agudamente conforme la capa de
tungsteno-carbono crece, produciendo deslaminación
de los recubrimientos. Por esta razón, es imposible producir
recubrimientos suficientemente gruesos mediante el procedimiento de
PVD. Además, el procedimiento de deposición física de vapor es
intrínsecamente inaplicable para deposición de recubrimientos sobre
artículos de forma compleja, debido a la imposibilidad de depositar
los recubrimientos sobre las partes del artículo oscurecido respecto
al haz incidente.
El procedimiento de deposición química de vapor
(CVD) elimina estas desventajas. El procedimiento de CVD se puede
usar para depositar recubrimientos resistentes al desgaste y a la
erosión sobre substratos y sobre artículos de forma compleja.
En un procedimiento de CVD típico para
deposición de recubrimientos compuestos, el substrato se calienta en
la cámara de reacción, y los reactivos gaseosos previamente
mezclados se introducen después en esta cámara. Haciendo variar la
composición de la mezcla de reacción y de los parámetros del
procedimiento (temperatura del substrato, composición de la mezcla
de reacción, velocidad de flujo, presión total en la mezcla de
reacción, temperatura de los gases suministrados, etc.), es posible
obtener una variedad de recubrimientos.
Entre los procedimientos de CVD de deposición de
recubrimientos de carburo de tungsteno, únicamente el procedimiento
de fluoruro hace posible formar carburos de tungsteno de alta
calidad a una baja temperatura. Para este propósito, se puede usar
la descomposición térmica de una mezcla de hexafluoruro de
tungsteno, hidrógeno y gas que contenga carbono, en el
procedimiento de CVD.
Diversos reactivos se usaron como gases que
contienen carbono, por ejemplo, éter dimetílico, aminas, propileno,
etc., con la ayuda de los que es posible sintetizar carburo de
tungsteno de una o dos composiciones.
Por ejemplo, la descomposición térmica de éter
dimetílico (DME) (véase documento EP 0 328 084 B1) da como
resultado la formación de la mezcla W+W_{3}C; W+W_{2}C+W_{3}C;
W+W_{2}C en forma de recubrimientos de dos capas. La capa interna
de tungsteno del recubrimiento se obtiene como una mezcla de
WF_{6} (0,3 l/min), H_{2} (3 l/min), Ar (4,0 l/min) a 460ºC. La
capa externa que contiene una mezcla de tungsteno con W_{3}C se
obtiene a partir de una mezcla de WF_{6} (0,3 l/min), H_{2} (3
l/min) y DME (0,4 l/min) a 460ºC a una presión total de 40 torr
(5320 PA). El recubrimiento externo W+W_{2}C se obtiene de una
mezcla de WF_{6} (0,3 l/min) y DME (0,55 l/min) a 460ºC a una
presión total de 40 torr (5320 PA). El recubrimiento externo
W+W_{2}C se obtiene de una mezcla de WF_{6} (0,3 l/min), Ar (4,5
l/min) y DME (0,85 l/min) a 460ºC a una presión total de 40 torr
(5320 PA).
La patente JP 9113527 A19910204 describe como se
obtiene carburo de tungsteno WC a partir de una mezcla gaseosa de
WF_{6}, H_{2} y aminas con una relación atómica de C a N igual a
1:20, y de H a W igual a 1:15 a 400-900ºC. La
patente cita la producción de WC a partir de la mezcla de WF_{6}:
trimetilamina: H_{2}=1:2:3 (las relaciones atómicas son C/W =
6,0, H/W = 6,0). La velocidad de flujo es de 120 cm^{3}/min a
800ºC, y la presión total es igual a la presión atmosférica. Se
forma una capa de 70 \mum en 30 minutos.
La patente JP 8857301 A 19880310 describe como
se obtiene un recubrimiento W_{3}C sobre un substrato de aluminio
a partir de una mezcla gaseosa de WF_{6}, H_{2} e hidrocarburo
aromático con relaciones atómicas de C/W iguales a
2-10 y H/C excediendo 3 a una temperatura de
250-500ºC.
\global\parskip1.000000\baselineskip
La patente JP 84280063 A 19841228 describe como
se obtiene un recubrimiento W_{2}C sobre un substrato de grafito
a partir de una mezcla gaseosa de WF_{6}, C_{3}H_{8} y H_{2}
con gas inerte. El régimen preferido: mezcla de
WF_{6}:H_{2}=1:3-1:15 con una mezcla de
C_{3}H_{6} en la mezcla de reacción con relación molar de
0,01-0,3; la temperatura del substrato es de
350-600ºC.
La patente JP 84204563 A 19840929 describe como
se obtiene un recubrimiento W_{2}C a partir de una mezcla gaseosa
de WF_{6}, H_{2} (relación molar de
WF_{6}:H_{2}=1:3-1,15) y ciclopropano con una
relación molar en la mezcla de 0,01-0,3 a una
temperatura del substrato de 350-600ºC. El ejemplo
citado es la fabricación de un recubrimiento W_{2}C sobre un
substrato de cobre a partir de la mezcla WF_{6}: 40, H_{2}: 320,
Ar: 40, C_{3}H_{8}: 10 cm^{3}/min a 500ºC con una velocidad
de crecimiento de 3,3 nm/min.
El documento EP A 0 305 917 describe como se
obtienen aleaciones de tungsteno-carbono laminares
no columnares de grano fino superduras mediante deposición química
de vapor. Las aleaciones descritas contienen fases de carburo
constituidas por W_{2}C o W_{3}C, o mezclas de las mismas, entre
sí. Se demuestra que estas aleaciones de
tungsteno-carbono, cuando se depositan sobre ciertos
tipos de substrato, tienen una red de microgrietas muy finas sobre
el depósito. Los recubrimientos fabricados de estas aleaciones
tienen resistencia inadecuada al desgaste y a la erosión.
El documento EP 0 411 646 A1 describe un
recubrimiento de capas múltiples que contiene capas alternas de
tungsteno y una mezcla de tungsteno con carburos de tungsteno en
forma de W_{2}C, W_{3}C, o una mezcla de los mismos. Se
demuestra que un recubrimiento tal aumenta la resistencia del
material al desgaste y a la erosión. Sin embargo, se sabe que se
observa el efecto máximo de la composición para capas con un límite
distinto entre las mismas. Obviamente, este no es el caso para el
conjunto de capas de tungsteno y la mezcla de tungsteno con carburo
de tungsteno que es característica de esta patente.
\vskip1.000000\baselineskip
Se desprende a partir de las patentes citadas
anteriormente, que diferentes reactivos y diferentes tecnologías se
usan para la producción de diferentes tipos de carburos de
tungsteno. A este respecto, el propósito principal de esta
invención es desarrollar una tecnología universal que haga posible
obtener todos los carburos conocidos, mezclas de los mismos, y
también nuevos carburos.
Además, el problema de aumentar la dureza de los
recubrimientos de carburo de tungsteno continua siendo muy
importante, debido a que parámetros clave tales como la solidez y la
resistencia al desgaste, están específicamente relacionados con la
dureza.
Una solución a éstos y otros problemas se provee
mediante esta invención, debido al desarrollo de un nuevo
procedimiento para la producción de carburos de tungsteno, y mezclas
de los mismos. La característica distintiva principal del
procedimiento es la activación térmica preliminar de los
hidrocarburos usados en el procedimiento de CVD. La síntesis de una
capa de carburo de tungsteno de una cierta composición, depende de
la temperatura de activación que varía de 500 a 850ºC, sobre una
presión total en el reactor que varía de 2 a 150 kPa, y sobre la
presión parcial del reactivo de hidrocarburo.
La activación preliminar de los hidrocarburos da
como resultado la formación de la concentración necesaria de
radicales hidrocarburo y sus asociados con flúor en la fase gaseosa
sobre una amplia escala. El procedimiento propuesto hace posible
alear los carburos, y/o mezclas de los mismos, con flúor y
composiciones de fluoruro-carbono. El flúor, como
el elemento químico más activo, refuerza los enlaces interatómicos
cuando penetra en la red de carburo. Es el refuerzo de los enlaces
interatómicos en el carburo lo que produce el aumento de dureza.
Este procedimiento es similar a la formación de fases de oxicarburo
en lugar de estructuras de únicamente carburo. Por otra parte, el
flúor estabiliza la estructura de las fases de baja temperatura
(subcarburos de tungsteno) debido a la alta energía del enlace de
flúor-carbono.
Junto con flúor como un elemento, se pueden
introducir compuestos de flúor-carbono con contenido
de carbono de hasta 15% en peso y contenido de flúor de hasta 0,5%
en peso, en la composición de carburo de tungsteno. Estas mezclas
tienen dos funciones: en primer lugar, aumentan la dureza de los
carburos de tungsteno y, en segundo lugar, estabilizan la
estructura de los subcarburos de tungsteno. De esta manera, la
introducción de flúor y mezclas de flúor-carbono,
hace posible obtener dichos carburos de tungsteno como monocarburo
WC, semicarburo W_{2}C y subcarburos W_{3}C y W_{12}C.
La aplicación de los nuevos carburos de
tungsteno, hace posible fabricar un recubrimiento de dos capas, cuya
capa interna (depositada sobre el substrato - un material de
construcción o artículos fabricados del mismo), está formada de
tungsteno. La capa externa contiene carburo de tungsteno mezclado
con flúor, y opcionalmente con composiciones de
flúor-carbono, o mezclas de dichos carburos entre sí
y también con tungsteno y carbono libre.
El material de construcción con el recubrimiento
de la composición depositada, tiene una capa interna de tungsteno
con espesor de 0,5-300 \mum. El espesor de la capa
externa es de 0,5-300 \mum. La relación de
espesores de las capas interna y externa varía de 1:1 a 1:600.
De conformidad con esta invención, se depositan
carburos de tungsteno en el reactor químico sobre el substrato a
partir de una fase gaseosa constituida por hexafluoruro de
tungsteno, hidrógeno, un gas que contenga carbono (por ejemplo,
propano) y, opcionalmente, un gas inerte (por ejemplo, argón). El
gas que contiene carbono se activa térmicamente antes de ser
introducido en el reactor, calentándolo hasta
500-850ºC. La presión en el reactor varía de 2 a
150 kPa. El substrato es calentado hasta una temperatura de
400-900ºC. La relación de gas que contiene carbono
a hidrógeno varía de 0,2 a 1,7, y la relación de hexafluoruro de
tungsteno a hidrógeno varía de 0,02 a 0,12.
Dentro de los límites establecidos, los
parámetros del procedimiento se determinan dependiendo de que
carburo o mezcla de carburo entre sí o con tungsteno o con carbono,
se requiera para producirse. De esta manera, para producir
monocarburo de tungsteno WC, la activación térmica preliminar del
gas que contiene carbono se lleva a cabo a una temperatura de
750-850ºC. La relación de propano a hidrógeno se
establece en el intervalo de 1,00-1,50, y la
relación de tungsteno a hidrógeno está en el intervalo de
0,08-0,10.
Los parámetros correspondientes para la
producción de semicarburo de tungsteno W_{2}C de fase individual,
son los siguientes: 600-750ºC,
0,75-0,90 y 0,06-0,08. Los
parámetros para la producción de subcarburo de tungsteno W_{3}C
son: 560-720ºC, 0,60-0,65 y
0,050-0,055.
Un subcarburo de tungsteno previamente
desconocido, W_{12}C, con dureza de 3500 kG/mm^{2}, mayor que la
dureza de cualquiera de los carburos conocidos, se obtuvo mediante
el procedimiento propuesto en esta invención. Para la producción de
este subcarburo, se activo térmicamente propano a una temperatura de
500-700ºC. La relación de propano a hidrógeno
estaba dentro del intervalo de 0,35-0,40, y la
relación de hexafluoruro de tungsteno a hidrógeno fue de
0,040-0,045.
Este procedimiento hace posible obtener mezclas
de carburos de tungsteno, y mezclas de los carburos con carbono y
tungsteno libres. Los valores de los parámetros para estos casos se
muestran en la tabla 1.
\vskip1.000000\baselineskip
Como se menciono anteriormente, el control del
contenido de radicales hidrocarburo activos dentro de límites
amplios, se provee mediante la activación térmica preliminar del
reactivo inicial que contiene carbono. Esto hace posible formar
fases de carburo y mezclas de las mismas con contenido de carbono
libre de hasta 15% en peso. La activación térmica del reactivo que
contiene carbono ocurre en una atmósfera fluorhídrica, que provee
la formación adicional de radicales de
flúor-carbono. Los radicales de ambos tipos toman
parte en la mezcla de las fases de carburo y mezclas de las mismas
con flúor y carbono, produciendo un incremento en su dureza y
propiedades tribotécnicas mejoradas.
Las tensiones internas aumentan lentamente
conforme crecen los recubrimientos de los carburos de tungsteno de
fase individual; de esta manera, se observa una alta resistencia al
desgaste incluso con recubrimientos bastante gruesos (de hasta 300
\mum). Su resistencia química y alta dureza se deben a los fuertes
enlaces interatómicos en la red de carburo y a la ausencia de
tungsteno libre.
Para producir un efecto microplástico en los
recubrimientos, alguien puede usar mezclas de carburos entre sí y
mezclas de los mismos con tungsteno y carbono libre, en este caso
perdiéndose cierta estabilidad química y electroquímica. Nótese que
los recubrimientos de carburo de tungsteno con carbono libre tienen
un coeficiente de fricción reducido además de dicho efecto
microplástico. Esto es muy importante donde se usan mezclas de
carburos con carbono libre como recubrimientos tribotécnicos
resistentes al desgaste en ensambles de fricción.
Usando la invención propuesta y también el nuevo
procedimiento descrito de deposición de recubrimientos, alguien
puede obtener también recubrimientos de capas múltiples con capas
alternas de tungsteno y capas que contienen carburos de tungsteno
aleados con flúor y posiblemente con composiciones de
fluorocarbonos, incluyendo mezclas de estos carburos entre sí y con
tungsteno o carbono. La relación de los espesores de las capas
alternas varía de 1:1 a 1:5.
El material de construcción mismo, con un
recubrimiento de dos capas o de capas múltiples depositado de
conformidad con el procedimiento propuesto, es también un objetivo
de esta invención.
\vskip1.000000\baselineskip
Aunque no se excluye la posibilidad de la
aplicación de los carburos de tungsteno obtenidos de conformidad
con la invención propuesta por sí mismos, en su aplicación se da
prioridad a la deposición de estos carburos como recubrimientos
resistentes al desgaste sobre materiales de construcción y artículos
fabricados de los mismos. Eso es el por qué los ejemplos dados a
continuación, ilustran la invención específicamente en casos de
deposición de carburos sobre substratos como recubrimientos. Sin
embargo, estos ejemplos no restringen la invención, debido a que,
por ejemplo, es posible obtener otras combinaciones de carburos de
tungsteno entre sí y/o con tungsteno y/o con carbono.
Los ejemplos dados ilustran la producción de
recubrimientos complejos en los que la capa de recubrimiento que
contiene éste o aquel carburo de tungsteno, o mezclas de los
carburos entre sí y con tungsteno y carbono, se sobrepone sobre una
capa de tungsteno depositada previamente sobre el substrato. Los
ejemplos incluyen recubrimientos de dos capas (capa interna de
tungsteno y capa externa que contiene uno o más carburos de
tungsteno), y recubrimientos de capas múltiples con capas alternas
de tungsteno y capas que contienen carburos de tungsteno.
El material de construcción sobre el que se
deposita el recubrimiento compuesto (o su capa externa respecto al
recubrimiento, en el caso de bimetales), contiene uno de los
siguientes materiales base: aleaciones duras (carburo cementado),
cerámicas tales como carburo de silicio, nitruro de silicio, oxido
de aluminio, oxido de circonio, materiales de composición de
carbono-carbono, etc., varias aleaciones que
contienen hierro tales como hierro, aceros de carbono, aceros
inoxidables, aceros para herramientas y de gran velocidad de corte
y hierro colado, u otros materiales de la siguiente lista: cobre,
plata, oro, cobalto, níquel, radio, renio, platino, iridio,
silicio, tantalio, niobio, vanadio, tungsteno, molibdeno, carbono,
nitrógeno, boro, sus aleaciones, compuestos y mezclas, y también
aleaciones de titanio. El material de construcción o su capa
exterior adyacente al recubrimiento debería consistir de
preferencia de aleaciones con un contenido de níquel que exceda el
25% en peso, como por ejemplo, Invar, Nichrome, Monel, etc.
En el caso de deposición sobre materiales
químicamente activos tales como hierro, acero al carbono, aceros
inoxidables, aceros para herramientas y de gran velocidad de corte,
hierro colado, aleaciones de titanio y aleaciones duras (carburo
cementado) que contienen titanio, se prefiere depositar
recubrimientos intermedios que contengan materiales químicamente
resistentes a fluoruro de hidrógeno, de la siguiente lista: cobre,
plata, oro, cobalto, níquel, radio, renio, platino, iridio,
tantalio, molibdeno, niobio, vanadio y boro. Un recubrimiento
intermedio de espesor de 0,5-20 \mum se deposita
mediante deposición química o electroquímica a partir de soluciones
acuosas, electrolisis por fusión, deposición química o física de
vapor (por ejemplo, mediante pulverización magnetrónica), o
mediante otros procedi-
mientos.
mientos.
Los recubrimientos intermedios obtenidos de esta
manera se deben tratar con calor a una temperatura de
400-900ºC durante 0,5-1 horas en un
flujo de hidrógeno o gas inerte.
En el caso de deposición sobre materiales
químicamente resistentes a fluoruro de hidrógeno tales como cobre,
plata, oro, cobalto, níquel, rodio, renio, platino, iridio,
tantalio, molibdeno, tungsteno, niobio, grafito, carburos o
cerámicas, no se depositan recubrimientos intermedios. Diversos
artículos de forma compleja fabricados del material de los
recubrimientos compuestos propuestos, se fabrican mediante su
deposición sobre cobre, plata, oro, cobalto, níquel, rodio, renio,
platino, iridio, tantalio, molibdeno, tungsteno, niobio o grafito,
con remoción subsiguiente del substrato mediante decapado químico o
electroquímico, o mediante otros procedimientos.
Los substratos, desengrasados y libres de
contaminantes, se colocan dentro de un reactor químico de flujo
directo con un calentador eléctrico. El reactor químico se evacua
mediante una bomba de desbaste con una trampa de congelación de
nitrógeno líquido hasta vacío máximo, después de lo cual se
suministra hidrógeno o argón al reactor. El reactor con los
artículos se calienta después hasta la temperatura requerida, que se
mantiene durante 0,5-1 horas. Después de esto, se
fijan la velocidad de flujo de hidrógeno y la presión total
requeridas en el reactor. Se fija después la velocidad de flujo
requerida de hexafluoruro de tungsteno, calentado de antemano a
30ºC. Después de retener los artículos en las condiciones fijadas
durante el tiempo necesario para la aplicación de la capa interna
de tungsteno, se fija la presión total requerida y se fija una
cierta velocidad de flujo del gas que contiene carbono (por
ejemplo, propano), calentado previamente a la temperatura requerida,
en la mezcla de reacción. Un recubrimiento de composición de capas
múltiples se obtiene repitiendo la operación. Después de eso, el
suministro de gas concluye, y los substratos se mantienen a
temperatura constante durante 0,5-1 horas. Después
de esta etapa, la temperatura del reactor se hace disminuir hasta
temperatura ambiente, suministrándose continuamente hidrógeno o
argón. El suministro de hidrógeno o argón concluye después, el
reactor se evacua hasta vacío máximo, y se deja después que entre
aire al mismo. Los substratos con recubrimientos compuestos son
retirados después del reactor. Se describen a continuación ejemplos
específicos del procedimiento de deposición descrito de un
recubrimiento compuesto. Las pruebas para dureza y para determinar
la composición de fases del recubrimiento, se llevaron a cabo de la
siguiente manera:
Se llevaron a cabo pruebas de dureza usando un
instrumento PMT-3. Se cortaron transversalmente
muestras fabricadas de acero o aleaciones duras (carburo cementado)
con el recubrimiento compuesto aplicado. El corte se molió después
con tela de esmeril, y se pulió con pasta de diamante hasta
uniformidad máxima. Se determino la microdureza del recubrimiento
prensando el microindentador de diamante en forma de pirámide del
instrumento PMT-3, en la parte media de la capa
externa o interna del recubrimiento compuesto en el corte
transversal pulido de la muestra. Los resultados se promediaron
sobre 7 a 10 mediciones. Se determino a partir de ellos que la
microdureza de la capa interna de tungsteno fue de
350-600 kG/mm^{2}, la microdureza del monocarburo
de tungsteno (WC) fue de 1900 kG/mm^{2}, la microdureza del
semicarburo de tungsteno (W_{2}C) fue de 3000 kG/mm^{2}, y la
microdureza del subcarburo de tungsteno W_{3}C fue de 3100
kG/mm^{2}. El nuevo subcarburo de tungsteno W_{12}C posee la
mayor microdureza, es decir, 3500 kG/mm^{2}. Las mezclas de
carburo de tungsteno tienen valores de dureza intermedios.
Los recubrimientos de capas múltiples mostraron
dureza promedio. En este caso, se selecciono la fuerza sobre la
pirámide de diamante, de modo que la marca se extendiera en no menos
de 4 capas del recubrimiento de capas múltiples. Estas mediciones
de dureza se repitieron también 7 a 10 veces.
Se determino la composición de fases de los
depósitos mediante procedimientos de difracción de rayos X y de
electrones. Se llevaron a cabo estudios de rayos X usando un
difractómetro DRON-3, con el uso de radiación de
cobre sobre muestras planas de 10 x 10 mm de tamaño. Se llevo a cabo
el análisis cualitativo de fases de las fases W, WC, W_{2}C,
W_{3}C, W_{12}C y C, identificando las líneas de reflexión,
usando datos de ASTM. El estudio del contenido de fases de las
composiciones de carburos de tungsteno con carbono libre, se llevo
a cabo también usando microscopía electrónica de iluminación.
Además, la determinación del contenido de fases fue complementada
por el análisis químico del contenido total de tungsteno, carbono y
flúor. Para este propósito, la capa externa del recubrimiento se
retiró del substrato de cobre disolviendo el substrato en ácido
nítrico, y triturando la sustancia de recubrimiento restante. Su
composición se determinó después mediante procedimientos de química
analítica.
Ejemplo
1
Una muestra fabricada de acero al carbono (acero
3 en la clasificación rusa) con una capa de níquel de 8 \mum de
espesor, depositada sobre la misma mediante el procedimiento
electroquímico, se retiene en un homo a una temperatura de 900ºC en
un medio de hexafluoruro de tungsteno (WF_{6}) e hidrógeno
(H_{2}) a una relación de 0,12 durante 5 minutos, y después en un
medio de WF_{6}, H_{2} y propano (C_{3}H_{8}) a una relación
de WF_{6} a H_{2} igual a 0,12 y una relación de C_{3}H_{8}
a H_{2} igual a 1,8 durante 60 minutos; el C_{3}H_{8} se
activa térmicamente de antemano a 850ºC y la presión de la mezcla de
reacción es de 2 kPa.
El material obtenido con acero 3 como el
material de base tiene una capa de níquel intermedia de 8 \mum de
espesor, y un recubrimiento compuesto con una capa interna de
tungsteno (W) de 5 \mum de espesor y una capa externa (mezcla de
WC y carbono libre [negro de humo]) de 40 \mum de espesor. La
microdureza del recubrimiento es de 840 kG/mm^{2}. El
recubrimiento tiene inclusiones gruesas de negro de humo.
Ejemplo
2
Una muestra fabricada de acero inoxidable
(Kh18N10T) con una capa de níquel de 10 \mum de espesor depositada
sobre la misma mediante el procedimiento electroquímico, se retiene
en un homo a temperatura de 800ºC en un medio de hexafluoruro de
tungsteno (WF_{6}) e hidrógeno (H_{2}) a una relación de 0,11
durante 5 minutos, y después en un medio de WF_{6}, H_{2} y
propano (C_{3}H_{8}) a una relación de WF6 a H2 igual a 0,11 y
una relación de C_{3}H_{8} a H_{2} igual a 1,6 durante 60
minutos; el C_{3}H_{8} se activo de antemano a 840ºC, y la
presión de la mezcla de reacción es de 8,8 kPa. El material obtenido
con acero inoxidable (Kh18N10T) como el material de base, tiene una
capa de níquel intermedia de 10 \mum de espesor y un
recubrimiento compuesto con una capa interna de tungsteno (W) de 5
\mum de espesor y una capa externa (mezcla de WC y carbono libre)
de 35 \mum de espesor. La microdureza del recubrimiento es del
1150 kG/mm^{2}.
Ejemplo
3
Una muestra fabricada de acero inoxidable
(Kh18N10T) con una capa de níquel de 7 \mum de espesor depositada
sobre la misma mediante el procedimiento electroquímico, se retiene
en un homo a una temperatura de 700ºC en un medio de hexafluoruro
de tungsteno (WF_{6}) e hidrógeno (H_{2}) a una relación de
0,085 durante 1 minuto, y después en un medio de WF_{6}, H_{2}
y propano (C_{3}H_{8}) a una relación de WF_{6} a H_{2}
igual a 0,085 y una relación de C_{3}H_{8} a H_{2} igual a 1,2
durante 2,0 minutos; el C_{3}H_{8} se activa térmicamente de
antemano a 770ºC, y la presión de la mezcla de reacción es de 5,2
kPa.
El material de construcción obtenido de esta
manera con acero inoxidable (Kh18N10T) como el material de base,
tiene una capa de níquel intermedia de 7 \mum de espesor y un
recubrimiento compuesto con una capa interna de tungsteno (W) de
0,7 \mum de espesor y una capa externa de WC de 8 \mum de
espesor. La microdureza del recubrimiento es de 1900
kG/mm^{2}.
Ejemplo
4
Una muestra fabricada de aleación dura (carburo
cementado) VK-10 se retiene en la cámara de reacción
a una temperatura de 650ºC en un medio de hexafluoruro de tungsteno
(WF_{6}) e hidrógeno (H_{2}) a una relación de 0,08 durante 1
minuto, y después en un medio de WF_{6}, H_{2} y propano
(C_{3}H_{8}) a una relación de WF_{6} a H_{2} igual a 0,08
y una relación de C_{3}H_{8} a H_{2} igual a 0,95 durante 80
minutos; el C_{3}H_{8} se activa térmicamente de antemano a
730ºC, y la presión de la mezcla de reacción es de 8,8 kPa.
El material de construcción obtenido de esta
manera con aleación dura (carburo cementado) VK-10
como el material de base, tiene un recubrimiento compuesto con una
capa interna de tungsteno (W) de 0,7 \mum de espesor y una capa
externa (mezcla de W_{2}C y WC) de 32 \mum de espesor. La
microdureza del recubrimiento es de 2800 kG/mm^{2}.
Ejemplo
5
Una muestra fabricada de acero para herramientas
(3Kh2V8F) con una capa de níquel de 5 \mum de espesor depositada
sobre la misma mediante el procedimiento electroquímico, se retiene
en la cámara de reacción a una temperatura de 600ºC en un medio de
hexafluoruro de tungsteno (WF_{6}) e hidrógeno (H_{2}) a una
relación de 0,08 durante 2 minutos, y después en un medio de
WF_{6}, H_{2} y propano (C_{3}H_{8}) a una relación de
WF_{8} a H_{2} igual a 0,08 y una relación de C_{3}H_{8} a
H_{2} igual a 0,80 durante 30 minutos; el C_{3}H_{8} se
activa térmicamente de antemano a 700ºC, y la presión de la mezcla
de reacción es de 8,8 kPa. El análisis químico mostró que el
contenido de flúor era de 5-10^{-2}% en peso.
El material de construcción obtenido de esta
manera con acero para herramientas con una capa de níquel como el
material de base, tiene un recubrimiento compuesto con una capa
interna de tungsteno (W) de 1,3 \mum de espesor y una capa
externa de W_{2}C de 9,1 \mum de espesor. La microdureza del
recubrimiento es de 2800 kG/mm^{2}.
Ejemplo
6
Una muestra fabricada de acero para herramientas
R18 con una capa de níquel de 5 \mum de espesor depositada sobre
la misma mediante el procedimiento electroquímico, se retiene en la
cámara de reacción a una temperatura de 550ºC en un medio de
hexafluoruro de tungsteno (WF_{6}) e hidrógeno (H_{2}) a una
relación de 0,057 durante 5 minutos, y después en un medio de
WF_{6} a H_{2} y propano (C_{3}H_{8}) a una relación de
WF_{6} a H_{2} igual a 0,057 y una relación de C_{3}H_{8} a
H_{2} igual a 0,67 durante 70 minutos; el C_{3}H_{8} se
activa térmicamente de antemano a 640ºC, y la presión de la mezcla
de reacción es de 5,2 kPa. El material de construcción obtenido de
esta manera con acero R18 como el material de base, tiene una capa
de níquel intermedia de 5 \mum y un recubrimiento compuesto con
una capa interna de tungsteno (W) de 3 \mum de espesor y una capa
externa (mezcla de W_{2}C y W_{3}C) de 25 \mum de espesor. La
microdureza del recubrimiento es de 2950 kG/mm^{2}.
Ejemplo
7
Una muestra fabricada de acero para herramientas
Kh12F1 con una capa de níquel de 7 \mum de espesor depositada
sobre la misma mediante el procedimiento electroquímico, se retiene
en la cámara de reacción a temperatura de 540ºC en un medio de
hexafluoruro de tungsteno (WF_{6}) e hidrógeno (H_{2}) a una
relación de 0,053 durante 2 minutos, y después en un medio de
WF_{6}, H_{2} y propano (C_{3}H_{8}) a una relación de
WF_{6} a H_{2} igual a 0,053 y una relación de C_{3}H_{8} a
H_{2} igual a 0,63 durante 40 minutos; el C_{3}H_{8} se
activa térmicamente de antemano a 635ºC, y la presión de la mezcla
de reacción es de 28 kPa.
El material de construcción obtenido de esta
manera con acero para herramientas Kh12F1 como el material de base,
tiene un recubrimiento compuesto con una capa de níquel de 7 \mum,
después una capa interna de tungsteno (W) de 1,0 \mum de espesor
y una capa externa de W_{3}C de 18 \mum de espesor. La
microdureza del recubrimiento es de 3120 kG/mm^{2}.
Ejemplo
8
Una muestra fabricada de acero para herramientas
R6M5 con una capa de níquel de 5 \mum de espesor aplicada a la
misma mediante el procedimiento electroquímico, se retiene en la
cámara de reacción a una temperatura de 520ºC en una mezcla de
hexafluoruro de tungsteno (WF_{6}) e hidrógeno (H_{2}) a una
relación de 0,045 durante 5 minutos, y después en un medio de
WF_{6}, H_{2} y propano (C_{3}H_{8}) a una relación de
WF_{6} a H_{2} igual a 0,045 y una relación de C_{3}H_{8} a
H_{2} igual a 0,60 durante 180 minutos; el C_{3}H_{8} se
activa térmicamente de antemano a 610ºC, y la presión de la mezcla
de reacción es de 42 kPa.
El material de construcción obtenido de esta
manera con acero para herramientas R6M5 como el material de base,
tiene una capa de níquel intermedia de 5 \mum y un recubrimiento
compuesto con una capa interna de tungsteno (W) de 3 \mum de
espesor y una capa externa (mezcla de W_{3}C y W_{12}C) de 100
\mum de espesor. La microdureza del recubrimiento es de 3400
kG/mm^{2}.
Ejemplo
9
Una muestra fabricada de acero para herramientas
3Kh2V8F con una capa de níquel de 5 \mum de espesor aplicada a la
misma mediante el procedimiento electroquímico, se retiene en la
cámara de reacción a una temperatura de 520ºC en una mezcla de
hexafluoruro de tungsteno (WF_{6}) e hidrógeno (H_{2}) a una
relación de 0,044 durante 2 minutos, y después en un medio de
WF_{6}, H_{2} y propano (C_{3}H_{8}) a una relación de
WF_{6} a H_{2} igual a 0,044 y una relación de C_{3}H_{8} a
H_{2} igual a 0,4 durante 160 minutos; el C_{3}H_{8} se
activa térmicamente de antemano a 600ºC, y la presión de la mezcla
de reacción es de 28 kPa.
El material de construcción obtenido de esta
manera con acero para herramientas 3Kh2V8F como el material de
base, tiene una capa de níquel intermedia de 5 \mum y un
recubrimiento compuesto con una capa interna de tungsteno (W) de 1
\mum de espesor y una capa externa de W_{12}C de 78 \mum de
espesor. La microdureza del recubrimiento es de 3500
kG/mm^{2}.
Ejemplo
10
Una muestra fabricada de acero inoxidable 2Kh13
con una capa de níquel de 10 \mum de espesor aplicada a la misma
mediante el procedimiento electroquímico, se retiene en la cámara de
reacción a una temperatura de 520ºC en un medio de hexafluoruro de
tungsteno (WF_{6}) e hidrógeno (H_{2}) a una relación de 0,070
durante 4 minutos, y después en un medio de WF_{6}, H_{2} y
propano (C_{3}H_{8}) a una relación de WF_{6} a H_{2} igual
a 0,070 y una relación de C_{3}H_{8} a H_{2} igual a 0,20
durante 60 minutos; el C_{3}H_{8} se activa térmicamente de
antemano a 650ºC, y la presión de la mezcla de reacción es de 8,8
kPa.
El material de construcción obtenido de esta
manera con acero inoxidable 2Kh13 como el material de base, tiene
un recubrimiento compuesto con una capa interna de tungsteno (W) de
3,8 \mum de espesor y una capa externa (mezcla de W_{12}C y W)
de 20 \mum de espesor. La microdureza del recubrimiento es de 2150
kG/mm^{2}.
Ejemplo
11
Una muestra fabricada de aleación "Monel",
se retiene en la cámara de reacción a una temperatura de 580ºC en
una mezcla de hexafluoruro de tungsteno (WF_{6}) e hidrógeno
(H_{2}) a una relación de 0,085 durante 3 minutos, y después en
un medio de WF_{6}, H_{2} y propano (C_{3}H_{8}) a una
relación de WF_{6} a H_{2} igual a 0,085 y una relación de
C_{3}H_{8} a H_{2} igual a 0,80 durante 60 minutos; el
C_{3}H_{8} se activa térmicamente de antemano a 680ºC, y la
presión de la mezcla de reacción es de 8,8 kPa.
El material de construcción obtenido de esta
manera con aleación "Monel" como el material de base, tiene un
recubrimiento compuesto con una capa interna de tungsteno (W) de 3,5
\mum de espesor y una capa externa (mezcla de W_{2}C y W) de 35
\mum de espesor. La microdureza del recubrimiento es de 1740
kG/mm^{2}.
Ejemplo
12
Una muestra fabricada de aleación K6N38F Invar,
se retiene en la cámara de reacción a una temperatura de 590ºC en
una mezcla de hexafluoruro de tungsteno (WF_{6}) e hidrógeno
(H_{2}) a una relación de 0,063 durante 3 minutos, y después en
un medio de WF_{6}, H_{2} y propano (C_{3}H_{8}) a una
relación de WF_{6} a H_{2} igual a 0,063 y una relación de
C_{3}H_{8} a H_{2} igual a 0,63 durante 40 minutos; el
C_{3}H_{8} se activa térmicamente de antemano a 630ºC, y la
presión de la mezcla de reacción es de 8,8 kPa.
El material de construcción obtenido de esta
manera con aleación K6N38F Invar como el material de base, tiene un
recubrimiento compuesto con una capa interna de tungsteno (W) de 3
\mum de espesor y una capa externa (mezcla de W_{3}C y W) de 19
\mum de espesor. La microdureza del recubrimiento es de 1690
kG/mm^{2}.
Ejemplo
13
Una muestra fabricada de una torta de diamantes
naturales, se retiene en la cámara de reacción a una temperatura de
520ºC en una mezcla de hexafluoruro de tungsteno (WF_{6}) e
hidrógeno (H_{2}) a una relación de 0,048 durante 1 minuto, y
después en un medio de WF_{6}, H_{2} y propano (C_{3}H_{8})
a una relación de WF_{6} a H_{2} igual a 0,048 y una relación
de C_{3}H_{8} a H_{2} igual a 0,65 durante 48 minutos; el
C_{3}H_{8} se activa térmicamente de antemano a 700ºC, y la
presión de la mezcla de reacción es de 42 kPa.
El material de construcción obtenido de esta
manera con una torta de diamantes naturales como el material de
base, tiene un recubrimiento compuesto con una capa interna de
tungsteno (W) de 0,8 \mum de espesor y una capa externa (mezcla
de W_{2}C y W_{12}C) de 12 \mum de espesor. La microdureza del
recubrimiento es de 3220 kG/mm^{2}.
Ejemplo
14
Una muestra fabricada de aleación Nichrome, se
retiene en la cámara de reacción a una temperatura de 560ºC en una
mezcla de hexafluoruro de tungsteno (WF_{6}) e hidrógeno (H_{2})
a una relación de 0,070 durante 8 minutos, y después en un medio de
WF_{6}, H_{2} y propano (C_{3}H_{8}) a una relación de
WF_{6} a H_{2} igual a 0,070 y una relación de C_{3}H_{8} a
H_{2} igual a 0,2 durante 40 minutos; el C_{3}H_{8} se activa
térmicamente de antemano a 650ºC, y la presión de la mezcla de
reacción es de 5,2 kPa.
El material de construcción obtenido de esta
manera con aleación Nichrome como el material de base, tiene un
recubrimiento compuesto con una capa interna de tungsteno (W) de 7
\mum de espesor y una capa externa (mezcla de W y C) de 41 \mum
de espesor. La microdureza del recubrimiento es de 1210
kG/mm^{2}.
Ejemplo
15
Una muestra fabricada de aleación dura (carburo
cementado) VK6, se retiene en la cámara de reacción a una
temperatura de 620ºC (a) en una mezcla de hexafluoruro de tungsteno
(WF_{6}) e hidrógeno (H_{2}) a una relación de 0,08 durante 2
minutos, y después (b) en un medio de WF_{6}, H_{2} y propano
(C_{3}H_{8}) a una relación de WF_{6} a H_{2} igual a 0,08
y una relación de C_{3}H_{8} a H_{2} igual a 1,5 durante 16
minutos; el C_{3}H_{8} se activa térmicamente de antemano a
750ºC, y la presión de la mezcla de reacción es de 5,2 kPa. Las
operaciones (a) y (b) se repiten cuatro veces en sucesión. El
contenido de flúor en el recubrimiento de capas múltiples es del
9-10^{-3}% en peso.
El material de construcción obtenido de esta
manera con aleación dura (carburo cementado) VK6 como el material
de base, tiene un recubrimiento compuesto con cuatro capas alternas
de W con 3,0 \mum de espesor, y de WC con 7,0 \mum de espesor a
una relación de espesores de 1:2,3 y espesor total del recubrimiento
compuesto de 40 \mum. La microdureza promedio del recubrimiento
es de 1320 kG/mm^{2}.
Ejemplo
16
Una muestra fabricada de aleación dura (carburo
cementado) VK10, se retiene en la cámara de reacción a una
temperatura de 650ºC (a) en una mezcla de hexafluoruro de tungsteno
(WF_{6}) e hidrógeno (H_{2}) a una relación de 0,08 durante 1
minuto, y después (b) en un medio de WF6, H_{2} y propano
(C_{3}H_{8}) a una relación de WF_{6} a H_{2} igual a 0,08
y una relación de C_{3}H_{8} a H_{2} igual a 0,95 durante 80
minutos; el C_{3}H_{8} se activa térmicamente de antemano a
730ºC, y la presión de la mezcla de reacción es de 8,8 kPa. Las
operaciones (a) y (b) se repiten cuatro veces en sucesión.
El material de construcción obtenido de esta
manera con aleación dura (carburo cementado) VK10 como el material
de base, tiene un recubrimiento compuesto con cuatro capas alternas
de W con 0,7 \mum de espesor, y de una mezcla de WC y W_{2}C
con 32 \mum de espesor a una relación de espesores de 1:45,7 y
espesor total del recubrimiento compuesto de 130,8 \mum La
microdureza promedio del recubrimiento es de 2200 kG/mm^{2}.
Ejemplo
17
Una muestra fabricada de acero para herramientas
3Kh2V8F con una capa de níquel de 5 \mum de espesor depositada
sobre la misma mediante el procedimiento electroquímico, se retiene
en la cámara de reacción a una temperatura de 600ºC (a) en una
mezcla de hexafluoruro de tungsteno (WF_{6}) e hidrógeno (H_{2})
a una relación de 0,080 durante 2 minutos, y después (b) en un
medio de WF_{6}, H_{2} y propano (C_{3}H_{8}) a una relación
de WF_{6} a H_{2} igual a 0,080 y una relación de
C_{3}H_{8} a H_{2} igual a 0,7 durante 25 minutos; el
C_{3}H_{8} se activa térmicamente de antemano a 700ºC, y la
presión de la mezcla de reacción es de 8,8 kPa. Las operaciones (a)
y (b) se repiten cinco veces en sucesión.
El material de construcción obtenido de esta
manera con acero para herramientas 3Kh2V8F como el material de
base, tiene un recubrimiento compuesto con cinco capas alternas de W
con 1,5 \mum de espesor y W_{2}C con 7,5 \mum de espesor a
una relación de espesores de 1:5 y espesor total del recubrimiento
compuesto de 45 \mum La microdureza promedio del recubrimiento es
de 2340 kG/mm^{2}.
Ejemplo
18
Una muestra fabricada de aleación K6N38F Invar,
se retiene en la cámara de reacción a una temperatura de 580ºC (a)
en una mezcla de hexafluoruro de tungsteno (WF_{6}) e hidrógeno
(H_{2}) a una relación de 0,060 durante 5 minutos, y después (b)
en un medio de WF_{6}, H_{2} y propano (C_{3}H_{8}) a una
relación de WF_{6} a H_{2} igual a 0,060 y una relación de
C_{3}H_{8} a H_{2} igual a 0,70 durante 40 minutos; el
C_{3}H_{8} se activa térmicamente de antemano a 650ºC, y la
presión de la mezcla de reacción es de 8,8 kPa. Las operaciones (a)
y (b) se repiten 12 veces en sucesión.
El material de construcción obtenido de esta
manera con aleación K6N38F Invar como el material de base, tiene un
recubrimiento compuesto con 12 capas alternas de W con 3,0 \mum de
espesor y una mezcla de W_{2}C y W_{3}C con 15,1 \mum de
espesor a una relación de espesores de 1:5 y espesor total del
recubrimiento compuesto de 217 \mum La microdureza promedio del
recubrimiento es de 2150 kG/mm^{2}.
\global\parskip0.900000\baselineskip
Ejemplo
19
Una muestra fabricada de acero para herramientas
Kh12F1 con una capa de níquel de 7 \mum de espesor depositada
sobre la misma mediante el procedimiento electroquímico, se retiene
en la cámara de reacción a una temperatura de 540ºC (a) en una
mezcla de hexafluoruro de tungsteno (WF_{6}) e hidrógeno (H_{2})
a una relación de 0,053 durante 3 minutos, y después (b) en un
medio de WF_{6}, H_{2} y propano (C_{3}H_{8}) a una relación
de WF_{6} a H_{2} igual a 0,053 y una relación de
C_{3}H_{8} a H_{2} igual a 0,62 durante 27 minutos; el
C_{3}H_{8} se activa térmicamente de antemano a 635ºC, y la
presión de la mezcla de reacción es de 28 kPa. Las operaciones (a)
y (b) se repiten cinco veces en sucesión.
El material de construcción obtenido de esta
manera con acero para herramientas Kh12F1 como el material de base,
tiene un recubrimiento compuesto con cinco capas alternas de W con 5
\mum de espesor y W_{3}C con 12 \mum de espesor a una
relación de espesores de 1:264 y espesor total del recubrimiento
compuesto de 85 \mum. La microdureza promedio del recubrimiento
es de 2250 kG/mm^{2}.
Ejemplo
20
Una muestra fabricada de acero al carbono 45 con
una capa de níquel de 6 \mum de espesor depositada sobre la misma
mediante el procedimiento electroquímico, se retiene en la cámara de
reacción a una temperatura de 540ºC (a) en una mezcla de
hexafluoruro de tungsteno (WF_{6}) e hidrógeno (H_{2}) a una
relación de 0,047 durante 9 minutos, y después (b) en un medio de
WF_{6}, H_{2} y propano (C_{3}H_{8}) a una relación de
WF_{6} a H_{2} igual a 0,047 y una relación de C_{3}H_{8} a
H_{2} igual a 0,55 durante 150 minutos; el C_{3}H_{8} se
activa térmicamente de antemano a 630ºC, y la presión de la mezcla
de reacción es de 5,2 kPa. Las operaciones (a) y (b) se repiten
siete veces en sucesión.
El material de construcción obtenido de esta
manera con acero al carbono 45 como el material de base con una
capa intermedia de níquel de 6 |^m de espesor, tiene un
recubrimiento compuesto con siete capas alternas de W con 4 \mum
de espesor, y de una mezcla de W_{3}C y W_{12}C con 44 \mum de
espesor a una relación de espesores de 1:11 y espesor total del
recubrimiento compuesto de 396 \mum. La microdureza promedio del
recubrimiento es de 2900 kG/mm^{2}.
Ejemplo
21
Una muestra fabricada de acero para herramientas
R6M5 con una capa de níquel de 3 \mum de espesor aplicada a la
misma mediante el procedimiento electroquímico, se retiene en la
cámara de reacción a una temperatura de 520ºC (a) en una mezcla de
hexafluoruro de tungsteno (WF_{6}) e hidrógeno (H_{2}) a una
relación de 0,050 durante 8 minutos, y después (b) en un medio de
WF_{6}, H_{2} y propano (C_{3}H_{8}) a una relación de
WF_{6} a H_{2} igual a 0,043 y una relación de C_{3}H_{8} a
H_{2} igual a 0,35 durante 11 minutos; el C_{3}H_{8} se
activa térmicamente de antemano a 650ºC, y la presión de la mezcla
de reacción es de 8,8 kPa. Las operaciones (a) y (b) se repiten 11
veces en sucesión.
El material de construcción obtenido de esta
manera con acero para herramientas R6M5 como el material de base y
una capa intermedia de níquel de 8 \mum de espesor, tiene un
recubrimiento compuesto con 11 capas alternas de W y W_{12}C con
5 \mum de espesor a una relación de espesores de 1:1 y espesor
total del recubrimiento compuesto de 110 \mum. La microdureza
promedio del recubrimiento es de 2550 kG/mm^{2}.
Ejemplo
22
Una muestra fabricada de aleación de titanio VT1
con una capa de níquel de 1 \mum de espesor depositada sobre la
misma mediante pulverización magnetrónica, se retiene en la cámara
de reacción a una temperatura de 600ºC (a) en una mezcla de
hexafluoruro de tungsteno (WF_{6}) e hidrógeno (H_{2}) a una
relación de 0,045 durante 4 minutos, y después (b) en un medio de
WF_{6}, H_{2} y propano (C_{3}H_{8}) a una relación de
WF_{6} a H_{2} igual a 0,045 y una relación de C_{3}H_{8} a
H_{2} igual a 0,65 durante 60 minutos; el C_{3}H_{8} se
activa térmicamente de antemano a 600ºC, y la presión de la mezcla
de reacción es de 42 kPa. Las operaciones (a) y (b) se repiten 15
veces en sucesión.
El material de construcción obtenido de esta
manera con aleación de titanio VT1 como el material de base, tiene
un recubrimiento compuesto con 15 capas alternas de W con 5,2 \mum
de espesor, y de una mezcla de W_{2}C y W_{12}C con 20 \mum
de espesor a una relación de espesores de 1:3,8 y espesor total del
recubrimiento compuesto de 378 \mum. La microdureza promedio del
recubrimiento es de 2220 kG/mm^{2}.
Ejemplo
23
Una muestra fabricada de cerámica de
nitruro-silicio, se retiene en la cámara de reacción
a una temperatura de 510ºC (a) en una mezcla de hexafluoruro de
tungsteno (WF_{6}) e hidrógeno (H_{2}) a una relación de 0,045
durante 1 minuto, y después (b) en un medio de WF_{6}, H_{2} y
propano (C_{3}H_{8}) a una relación de WF_{6} a H_{2} igual
a 0,045 y una relación de C_{3}H_{8} a H_{2} igual a 0,35
durante 50 minutos; el C_{3}H_{8} se activa térmicamente de
antemano a 520ºC, y la presión de la mezcla de reacción es de 42
kPa. Las operaciones (a) y (b) se repiten 12 veces en sucesión. El
análisis químico mostró que el contenido de flúor era de
3,0-10^{-1}% en peso.
El material de construcción obtenido de esta
manera con cerámica de nitruro-silicio como el
material de base, tiene un recubrimiento compuesto con 12 capas
alternas de W con 0,7 \mum de espesor, y de una mezcla de W y
W_{12}C con 16 \mum de espesor a una relación de espesores de
1:22,8 y espesor total del recubrimiento compuesto de 204 \mum.
La microdureza promedio del recubrimiento es de 2220
kG/mm^{2}.
\global\parskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
24
Una muestra fabricada de aleación de titanio VT1
con una capa de níquel de 2 \mum de espesor depositada sobre la
misma mediante pulverización magnetrónica, se retiene en la cámara
de reacción a una temperatura de 600ºC (a) en una mezcla de
hexafluoruro de tungsteno (WF_{6}) e hidrógeno (H_{2}) a una
relación de 0,09 durante 3 minutos, y después (b) en un medio de
WF_{6}, H_{2} y propano (C_{3}H_{8}) a una relación de
WF_{6} a H_{2} igual a 0,09 y una relación de C_{3}H_{8} a
H_{2} igual a 0,7 durante 40 minutos; el C_{3}H_{8} se activa
térmicamente de antemano a 720ºC, y la presión de la mezcla de
reacción es de 5,2 kPa. Las operaciones (a) y (b) se repiten siete
veces en sucesión.
El material de construcción obtenido de esta
manera con aleación de titanio VT1 como el material de base, tiene
una capa intermedia de níquel de 2 \mum de espesor y un
recubrimiento compuesto con siete capas alternas de W con 4,2
\mum de espesor, y de una mezcla de W y W_{2}C con 21,5 \mum
de espesor a una relación de espesores de 1:5,1 y espesor total del
recubrimiento compuesto de 179,9 \mum. La microdureza promedio
del recubrimiento es de 1830 kG/mm^{2}.
Ejemplo
25
Una muestra fabricada de acero para herramientas
3Kh3M3F con una capa de níquel de 6 \mum de espesor depositada
sobre la misma mediante el procedimiento electroquímico, se retiene
en la cámara de reacción a una temperatura de 500ºC (a) en una
mezcla de hexafluoruro de tungsteno (WF_{6}) e hidrógeno (H_{2})
a una relación de 0,055 durante 3 minutos, y después (b) en un
medio de WF_{6}, H_{2} y propano (C_{3}H_{8}) a una relación
de WF_{6} a H_{2} igual a 0,055 y una relación de
C_{3}H_{8} a H_{2} igual a 0,65 durante 120 minutos; el
C_{3}H_{8} se activa térmicamente de antemano a 560ºC, y la
presión de la mezcla de reacción es de 8,8 kPa. Las operaciones (a)
y (b) se repiten cuatro veces en sucesión.
El material de construcción obtenido de esta
manera con acero para herramientas 3Kh3M3F como el material de
base, tiene un recubrimiento compuesto con cuatro capas alternas de
W con 3,8 \mum de espesor, y de una mezcla de W y W_{3}C con
44,1 \mum de espesor a una relación de espesores de 1:11,6 y
espesor total del recubrimiento compuesto de 191,6 \mum. La
microdureza promedio del recubrimiento es de 1320 kG/mm^{2}.
La invención se puede usar para reforzar
herramientas fabricadas de acero, aleación dura (carburo cementado)
o diamante, que se usan para procesar materiales mediante corte o
prensado. El último es el campo más prometedor para aplicaciones de
la tecnología propuesta debido a la falta de tecnologías de
recubrimiento competitivas aplicables a la fabricación de
herramientas de prensa de forma compleja para estirar alambres y
tubos, y para extruir secciones de perfiles de aluminio, cobre,
acero y otros metales y aleaciones. Los recubrimientos de
carbono-tungsteno referidos anteriormente pueden ser
depositados sobre herramientas y moldes de fundición usados para
moldear artículos fabricados de plásticos, masas de silicato y otras
mezclas abrasivas.
La invención se puede aplicar también a la
deposición de recubrimientos resistentes a la erosión sobre paletas
de turbina y boquillas para corte por chorro de agua, tratamiento de
superficies, lavado de roca, etc. La invención es prometedora para
ingeniería mecánica, en la producción de automóviles, tractores,
máquinas para construir carreteras y otros mecanismos en los que es
esencial la alta resistencia al desgaste de los componentes de
fricción. Se puede esperar un gran efecto económico a partir de la
deposición de estos recubrimientos sobre herramientas de prensar
(punzones, dados, etc.) usados en ingeniería mecánica.
Muchos artículos de equipo de petróleo y gas
(bombas a nivel de suelo, bombas de inmersión, accesorios de
árboles de navidad), se pueden mejorar significativamente mediante
la deposición de recubrimientos resistentes al desgaste o a la
corrosión obtenidos de conformidad con esta invención.
Claims (80)
1. Material para recubrimientos resistentes a
desgaste, erosión y corrosión, constituido por carburo de tungsteno
aleado con flúor en cantidades que varían desde el 0,0005 hasta el
0,5% en peso.
2. Material de acuerdo con la reivindicación 1,
en el que el citado material es monocarburo de tungsteno WC aleado
con flúor en cantidades que varían desde el 0,0005 hasta el 0,5% en
peso.
3. Material de acuerdo con la reivindicación 1,
en el que el citado material es semicarburo de tungsteno W_{2}C
aleado con flúor en cantidades que varían desde el 0,0005 hasta el
0,5% en peso.
4. Material de acuerdo con la reivindicación 1,
en el que el citado material es subcarburo de tungsteno W_{3}C
aleado con flúor en cantidades que varían desde el 0,0005 hasta el
0,5% en peso.
5. Material de acuerdo con la reivindicación 1,
en el que el citado material es subcarburo de tungsteno W_{12}C
aleado con flúor en cantidades que varían desde el 0,0005 hasta el
0,5% en peso.
6. Material de acuerdo con la reivindicación 1,
en el que el citado material adicionalmente contiene composiciones
de fluorocarbonos con contenido de carbono hasta el 15% en peso y
contenido en flúor hasta el 0,5% en peso.
7. Material para recubrimientos resistentes a
desgaste, erosión y corrosión, que comprende una mezcla de al menos
dos carburos de tungsteno aleados con flúor en cantidades que varían
del 0,0005 al 0,5% y opcionalmente con composiciones de
fluorocarbonos con contenido de carbono hasta el 15% en peso y
contenido en flúor hasta el 0,5% en peso.
8. Un artículo recubierto que comprende una capa
interna constituida por tungsteno depositado en un sustrato y una
capa externa depositada sobre la citada capa interna, conteniendo la
capa externa un material de acuerdo con una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 6.
9. Un artículo recubierto de acuerdo con la
reivindicación 8, en el que su capa externa contiene adicionalmente
una mezcla de carburos de tungsteno de acuerdo con la reivindicación
7.
10. Un artículo recubierto de acuerdo con las
reivindicaciones 8 ó 9, en el que su capa externa contiene
adicionalmente tungsteno.
11. Un artículo recubierto de acuerdo con las
reivindicaciones 8 ó 9, en el que su capa externa contiene
carbono.
12. Un artículo recubierto de acuerdo con
cualquiera de las reivindicaciones 8 a 11, en el que su capa interna
tiene un grosor de 0,5-300 \mum y su capa externa
tiene un grosor de 0,5-300 \mum, con la relación
de los grosores de las capas interna y externa variando de 1:1 a
1:600.
13. Un artículo recubierto de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones 8 a 12, en el que el sustrato se
fabrica de material de construcción.
14. Un artículo recubierto que comprende una
capa interna constituida por tungsteno depositado en un sustrato
fabricado de material de construcción y una capa externa depositada
en la citada capa interna, conteniendo la capa externa un material
de acuerdo con la reivindicación 7.
15. Artículo recubierto de acuerdo con la
reivindicación 14 en el que la capa externa contiene una mezcla de
los carburos de tungsteno WC y W_{2}C.
16. Artículo recubierto de acuerdo con la
reivindicación 14 en el que la capa externa contiene una mezcla de
los carburos de tungsteno W_{3}C y W_{2}C.
17. Artículo recubierto de acuerdo con la
reivindicación 14 en el que la capa externa contiene una mezcla de
los carburos de tungsteno W_{3}C y W_{12}C.
18. Artículo recubierto de acuerdo con la
reivindicación 14 en el que la capa externa contiene una mezcla de
los carburos de tungsteno W_{2}C y W_{13}C.
19. Artículo recubierto de acuerdo con la
reivindicación 14 en el que la capa externa contiene una mezcla de
los carburos de tungsteno W_{2}C, W_{3}C y W_{12}C.
20. Artículo recubierto de acuerdo con las
reivindicaciones 14-19, en el que la capa externa
adicionalmente contiene tungsteno.
\newpage
21. Artículo recubierto de acuerdo con las
reivindicaciones 14-19, en el que la capa externa
adicionalmente contiene carbono.
22. Artículo recubierto de acuerdo con las
reivindicaciones 14 a 21, en el que la capa interna tiene un grosor
de 0,5-300 \mum y una relación de grosor de la
capa interna a la capa externa varía de 1:1 a 1:600.
23. Artículo recubierto de acuerdo con las
reivindicaciones 14 a 22, en el que una capa del sustrato adyacente
a la capa interna contiene aleaciones con un contenido en níquel que
excede el 25% en peso, por ejemplo Invar, Nichrome, Monel.
24. Un sustrato recubierto con un recubrimiento
multicapa fabricado de capas alternas de tungsteno y de capas que
contienen carburo de tungsteno de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 6.
25. Un sustrato recubierto con un recubrimiento
multicapa fabricado de capas alternas de tungsteno y de capas que
contienen carburo de tungsteno de acuerdo con la reivindicación
7.
26. Un sustrato recubierto con un recubrimiento
multicapa de acuerdo con las reivindicaciones 24-25,
en el que el grosor de sus capas individuales varía de 2 a \mum y
la relación de los grosores de las capas alternas está incluida
entre 1:1 a 1:5.
27. Un material de construcción que comprende el
sustrato recubierto de la reivindicación 24.
28. Un material de construcción que comprende el
sustrato recubierto de la reivindicación 25.
29. Material de construcción de acuerdo con la
reivindicación 28, en el que las citadas capas de carburo contienen
una mezcla de carburos de tungsteno WC y W_{2}C.
30. Material de construcción de acuerdo con la
reivindicación 28, en el que las citadas capas de carburo contienen
una mezcla de carburos de tungsteno W_{2}C y W_{3}C.
31. Material de construcción de acuerdo con la
reivindicación 28, en el que las citadas capas de carburo contienen
una mezcla de carburos de tungsteno W_{3}C y W_{12}C.
32. Material de construcción de acuerdo con la
reivindicación 28, en el que las citadas capas de carburo contienen
una mezcla de carburos de tungsteno W_{2}C y W_{12}C.
33. Material de construcción de acuerdo con la
reivindicación 28, en el que las citadas capas de carburo contienen
una mezcla de carburos de tungsteno W_{2}C, W_{3}C y
W_{12}C.
34. Material de construcción de acuerdo con
cualquiera de las reivindicaciones 27 a 33, en el que las capas de
carburo citadas contienen adicionalmente tungsteno.
35. Material de construcción de acuerdo con
cualquiera de las reivindicaciones 27 a 33, en el que las capas de
carburo citadas contienen adicionalmente carbono.
36. Material de construcción de acuerdo con
cualquiera de las reivindicaciones 27 a 35, en el que el grosor de
sus capas varía de 2 a 10 \mum y la relación de los grosores de
las capas alternas varía de 1:1 a 1:5.
37. Procedimiento para producir carburos de
tungsteno mediante deposición química de vapor sobre un sustrato
calentado usando una mezcla de gases que incluyen hexafluoruro de
tungsteno, hidrógeno, un gas que contiene carbono y, opcionalmente,
un gas inerte, caracterizado porque el gas que contiene
carbono se activa térmicamente de antemano calentando a una
temperatura de 500-850ºC.
38. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 37, en el que el gas que contiene carbono es
propano.
39. Procedimiento de acuerdo con las
reivindicaciones 37 ó 38, en el que el procedimiento se lleva a cabo
a una presión de 2-150 kPa, una temperatura de
sustrato de 400-900ºC, una relación de gas que
contiene carbono a hidrógeno de 0,2-1,7 y una
relación de hexafluoruro de tungsteno a hidrógeno de
0,02-0,12.
40. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 39, en el que el procedimiento se lleva a cabo a una
relación de gas que contiene carbono a hidrógeno de
1,0-1,5 y una relación de hexafluoruro de tungsteno
a hidrógeno de 0,08-0,10, y en el que el gas que
contiene carbono se calienta de antemano a una temperatura de
750-850ºC; en este caso, se obtiene monocarburo de
tungsteno WC.
41. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 39, en el que el procedimiento se lleva a cabo a una
relación de gas que contiene carbono a hidrógeno de
0,75-0,90 y una relación de hexafluoruro de
tungsteno a hidrógeno de 0,06-0,08, y en el que el
gas que contiene carbono se calienta de antemano a una temperatura
de 600-750ºC; en este caso, se obtiene semicarburo
de tungsteno W_{2}C.
42. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 39, en el que el procedimiento se lleva a cabo a una
relación de gas que contiene carbono a hidrógeno de
0,60-0,65 y una relación de hexafluoruro de
tungsteno a hidrógeno de 0,05-0,55, y en el que el
gas que contiene carbono se calienta de antemano a una temperatura
de 560-720ºC; en este caso, se obtiene subcarburo
de tungsteno W_{3}C.
43. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 39, en el que el procedimiento se lleva a cabo a una
relación de gas que contiene carbono a hidrógeno de
0,35-0,45 y una relación de hexafluoruro de
tungsteno a hidrógeno de 0,040-0,045, y en el que
el gas que contiene carbono se calienta de antemano a una
temperatura de 500-700ºC; en este caso, se obtiene
subcarburo de tungsteno W_{12}C.
44. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 39, en el que el procedimiento se lleva a cabo a una
relación de gas que contiene carbono a hidrógeno de
0,90-1,00 y una relación de hexafluoruro de
tungsteno a hidrógeno de 0,07-00,9 y en el que el
gas que contiene carbono se calienta de antemano a una temperatura
de 670-790ºC; en este caso, se obtiene una mezcla
de los carburos WC y W_{2}C.
45. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 39, en el que el procedimiento se lleva a cabo a una
relación de gas que contiene carbono a hidrógeno de
0,70-0,75 y una relación de hexafluoruro de
tungsteno a hidrógeno de 0,055-0,0060, y en el que
el gas que contiene carbono se calienta de antemano a una
temperatura de 580-730ºC; en este caso, se obtiene
una mezcla de los carburos W_{2}C y W_{3}C.
46. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 39, en el que el procedimiento se lleva a cabo a una
relación de gas que contiene carbono a hidrógeno de
0,60-0,65 y una relación de hexafluoruro de
tungsteno a hidrógeno de 0,045-0,060, y en el que
el gas que contiene carbono se calienta de antemano a una
temperatura de 570-700ºC; en este caso, se obtiene
una mezcla de los carburos W_{2}C y W_{12}C.
47. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 39, en el que el procedimiento se lleva a cabo a una
relación de gas que contiene carbono a hidrógeno de
0,45-0,60 y una relación de hexafluoruro de
tungsteno a hidrógeno de 0,045-0,050, y en el que
el gas que contiene carbono se calienta de antemano a una
temperatura de 550-680ºC; en este caso, se obtiene
una mezcla de los carburos W_{3}C y W_{12}C.
48. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 39, en el que el procedimiento se lleva a cabo a una
relación de gas que contiene carbono a hidrógeno de
0,65-0,70 y una relación de hexafluoruro de
tungsteno a hidrógeno de 0,045-0,060, y en el que
el gas que contiene carbono se calienta de antemano a una
temperatura de 570-710ºC; en este caso, se obtiene
una mezcla de los carburos W_{2}C, W_{3}C y W_{12}C.
49. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 39, en el que el procedimiento se lleva a cabo a una
relación de gas que contiene carbono a hidrógeno de
0,70-0,90 y una relación de hexafluoruro de
tungsteno a hidrógeno de 0,08-0,09, y en el que el
gas que contiene carbono se calienta de antemano a una temperatura
de 600-720ºC; en este caso, se obtiene una mezcla
del carburo WC y de tungsteno.
50. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 39, en el que el procedimiento se lleva a cabo a una
relación de gas que contiene carbono a hidrógeno de
0,70-0,90 y una relación de hexafluoruro de
tungsteno a hidrógeno de 0,08-0,09, y en el que el
gas que contiene carbono se calienta de antemano a una temperatura
de 600-720ºC; en este caso, se obtiene una mezcla
del carburo W_{2}C y de tungsteno.
51. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 39, en el que el procedimiento se lleva a cabo a una
relación de gas que contiene carbono a hidrógeno de
0,60-0,65 y una relación de hexafluoruro de
tungsteno a hidrógeno de 0,055-0,070, y en el que
el gas que contiene carbono se calienta de antemano a una
temperatura de 560-700ºC; en este caso, se obtiene
una mezcla del carburo W_{3}C y de tungsteno.
52. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 39, en el que el procedimiento se lleva a cabo a una
relación de gas que contiene carbono a hidrógeno de
0,20-0,35 y una relación de hexafluoruro de
tungsteno a hidrógeno de 0,045-0,070, y en el que
el gas que contiene carbono se calienta de antemano a una
temperatura de 500-680ºC; en este caso, se obtiene
una mezcla del carburo W_{12}C y de tungsteno.
53. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 39, en el que el procedimiento se lleva a cabo a una
relación de gas que contiene carbono a hidrógeno de
0,35-0,60 y una relación de hexafluoruro de
tungsteno a hidrógeno de 0,05-0,07, y en el que el
gas que contiene carbono se calienta de antemano a una temperatura
de 500-680ºC; en este caso, se obtiene una mezcla
de los carburos W_{3}C, W_{12}C y de tungsteno.
54. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 39, en el que el procedimiento se lleva a cabo a una
relación de gas que contiene carbono a hidrógeno de
1,50-1,70 y una relación de hexafluoruro de
tungsteno a hidrógeno de 0,10-0,12, y en el que el
gas que contiene carbono se calienta de antemano a una temperatura
de 750-850ºC; en este caso, se obtiene una mezcla
del carburo WC y de carbono.
55. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 37 para la deposición de recubrimientos constituidos
por una capa interna de tungsteno y una capa externa que contiene
carburo de tungsteno en sustratos, preferiblemente en materiales de
construcción y en artículos fabricados a partir de ellos,
caracterizado porque el citado procedimiento incluye las
fases siguientes:
- (a)
- situar el sustrato en un reactor de deposición química de vapor;
- (b)
- evacuar el reactor;
- (c)
- calentar el citado sustrato;
- (d)
- suministrar hexafluoruro de tungsteno e hidrógeno al reactor;
- (e)
- retener el sustrato en el citado medio gaseoso durante el intervalo de tiempo necesario para la formación de la capa de tungsteno en el sustrato;
- (f)
- además del citado hexafluoruro de tungsteno e hidrógeno, suministrar un gas que contiene carbono al reactor, habiéndose activado térmicamente previamente el gas que contiene carbono calentando a una temperatura de 500-850ºC;
- (g)
- mantener el sustrato en el medio gaseoso formado en la fase (f) durante el tiempo necesario para la formación de la capa externa que contiene carburos de tungsteno y mezclas de ellos entre sí, con tungsteno o con carbono libre.
56. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 55, en el que el procedimiento se lleva a cabo a una
presión de reactor de 2-150 kPa, una temperatura de
sustrato de 400-900ºC, una relación de gas que
contiene carbono a hidrógeno de 0,2-1,7 y una
relación de hexafluoruro de tungsteno a hidrógeno de
0,02-0,12.
57. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 55, en el que, antes de la aplicación de un
recubrimiento a materiales o artículos fabricados a partir de
materiales seleccionados de un grupo que incluye hierro, aceros de
carbono, aceros inoxidables, hierros colados, aleaciones de titanio
y aleaciones duras (carburos cementados) que contienen titanio, se
aplica un recubrimiento a ellos constituido por materiales que son
químicamente resistentes a fluoruro de hidrógeno, a saber níquel,
cobalto, cobre, plata, oro, platino, iridio, tantalio, molibdeno y
aleaciones, compuestos y mezclas de éstos, mediante deposición
electroquímica o química a partir de soluciones acuosas,
electrolisis de fusiones o deposición de vapor física y química.
58. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 56, en el que el procedimiento se lleva a cabo a una
relación del gas que contiene carbono a hidrógeno de
1,00-1,50 y una relación de hexafluoruro de
tungsteno a hidrógeno de 0,08-0,10, y en el que el
gas que contiene carbono se calienta de antemano a una temperatura
de 750-850ºC; en este caso, se obtiene una capa
externa que contiene monocarburo de tungsteno WC.
59. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 56, en el que el procedimiento se lleva a cabo a una
relación del gas que contiene carbono a hidrógeno de
0,75-0,90 y una relación de hexafluoruro de
tungsteno a hidrógeno de 0,06-0,08, y en el que el
gas que contiene carbono se calienta de antemano a una temperatura
de 600-750ºC; en este caso, se obtiene una capa
externa que contiene semicarburo de tungsteno W_{2}C.
60. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 56, en el que el procedimiento se lleva a cabo a una
relación del gas que contiene carbono a hidrógeno de
0,60-0,65 y una relación de hexafluoruro de
tungsteno a hidrógeno de 0,050-0,055, y en el que
el gas que contiene carbono se calienta de antemano a una
temperatura de 560-720ºC; en este caso, se obtiene
una capa externa que contiene subcarburo de tungsteno W_{3}C.
61. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 56, en el que el procedimiento se lleva a cabo a una
relación del gas que contiene carbono a hidrógeno de
0,35-0,40 y una relación de hexafluoruro de
tungsteno a hidrógeno de 0,040-0,045, y en el que
el gas que contiene carbono se calienta de antemano a una
temperatura de 500-700ºC; en este caso, se obtiene
una capa externa que contiene monocarburo de tungsteno
W_{12}C.
62. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 56, en el que el procedimiento se lleva a cabo a una
relación del gas que contiene carbono a hidrógeno de
0,90-1,00 y una relación de hexafluoruro de
tungsteno a hidrógeno de 0,07-0,09, y en el que el
gas que contiene carbono se calienta de antemano a una temperatura
de 670-790ºC; en este caso, se obtiene una capa
externa que contiene una mezcla de los carburos WC y W_{2}C.
63. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 56, en el que el procedimiento se lleva a cabo a una
relación del gas que contiene carbono a hidrógeno de
0,70-0,75 y una relación de hexafluoruro de
tungsteno a hidrógeno de 0,055-0,60 y en el que el
gas que contiene carbono se calienta de antemano a una temperatura
de 580-730ºC; en este caso, se obtiene una capa
externa que contiene una mezcla de los carburos W_{2}C y
W_{3}C.
64. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 56, en el que el procedimiento se lleva a cabo a una
relación del gas que contiene carbono a hidrógeno de
0,65-0,70 y una relación de hexafluoruro de
tungsteno a hidrógeno de 0,045-0,060 y en el que el
gas que contiene carbono se calienta de antemano a una temperatura
de 570-710ºC; en este caso, se obtiene una capa
externa que contiene una mezcla de los carburos W_{2}C, W_{3}C y
W_{12}C.
\global\parskip0.900000\baselineskip
65. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 56, en el que el procedimiento se lleva a cabo a una
relación del gas que contiene carbono a hidrógeno de
0,60-0,65 y una relación de hexafluoruro de
tungsteno a hidrógeno de 0,045-0,60 y en el que el
gas que contiene carbono se calienta de antemano a una temperatura
de 570-700ºC; en este caso, se obtiene una capa
externa que contiene una mezcla de los carburos W_{2}C y
W_{12}C.
66. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 56, en el que el procedimiento se lleva a cabo a una
relación del gas que contiene carbono a hidrógeno de
0,40-0,60 y una relación de hexafluoruro de
tungsteno a hidrógeno de 0,045-0,050, y en el que
el gas que contiene carbono se calienta de antemano a una
temperatura de 550-680ºC; en este caso, se obtiene
una capa externa que contiene una mezcla de los carburos W_{3}C y
W_{12}C.
67. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 56, en el que el procedimiento se lleva a cabo a una
relación del gas que contiene carbono a hidrógeno de
0,70-0,90 y una relación de hexafluoruro de
tungsteno a hidrógeno de 0,08-0,09, y en el que el
gas que contiene carbono se calienta de antemano a una temperatura
de 600-720ºC; en este caso, se obtiene una capa
externa que contiene una mezcla del carburo W_{2}C y
tungsteno.
68. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 56, en el que el procedimiento se lleva a cabo a una
relación del gas que contiene carbono a hidrógeno de
0,60-0,65 y una relación de hexafluoruro de
tungsteno a hidrógeno de 0,055-0,070, y en el que
el gas que contiene carbono se calienta de antemano a una
temperatura de 560-700ºC; en este caso, se obtiene
una capa externa que contiene una mezcla del carburo W_{3}C y
tungsteno.
69. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 56, en el que el procedimiento se lleva a cabo a una
relación del gas que contiene carbono a hidrógeno de
0,35-0,60 y una relación de hexafluoruro de
tungsteno a hidrógeno de 0,050-0,070, y en el que
el gas que contiene carbono se calienta de antemano a una
temperatura de 500-690ºC; en este caso, se obtiene
una capa externa que contiene una mezcla de los carburos W_{3}C y
W_{12}C con tungsteno.
70. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 56, en el que el procedimiento se lleva a cabo a una
relación del gas que contiene carbono a hidrógeno de
0,20-0,35 y una relación de hexafluoruro de
tungsteno a hidrógeno de 0,045-0,070, y en el que
el gas que contiene carbono se calienta de antemano a una
temperatura de 500-680ºC; en este caso, se obtiene
una capa externa que contiene una mezcla del carburo W_{12}C y
tungsteno.
71. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 56, en el que el procedimiento se lleva a cabo a una
relación del gas que contiene carbono a hidrógeno de
0,70-0,90 y una relación de hexafluoruro de
tungsteno a hidrógeno de 0,08-0,09, y en el que el
gas que contiene carbono se calienta de antemano a una temperatura
de 600-720ºC; en este caso, se obtiene una capa
externa que contiene una mezcla del carburo WC y tungsteno.
72. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de
las reivindicaciones 55-71, en el que los
recubrimientos se depositan sobre montajes friccionales.
73. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de
las reivindicaciones 55-71, en el que los
recubrimientos se depositan sobre herramientas formadoras usadas
para procesar materiales por medio de prensado.
74. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de
las reivindicaciones 55-71, en el que los
recubrimientos se depositan sobre componentes y unidades de
máquinas y mecanismos que operan con gases y líquidos comprimidos u
otros sistemas neumáticos o hidráulicos.
75. Procedimientos de acuerdo con la
reivindicación 37 para la deposición de recubrimientos multicapa
sobre sustratos, preferiblemente sobre materiales de construcción y
artículos fabricados a partir de ellos, constituidos por capas
alternas de tungsteno y capas que contienen carburo de tungsteno o
mezclas de carburos de tungsteno entre sí, con tungsteno o con
carbono libre, incluyendo dicho proceso las siguientes fases:
- (a)
- situar el sustrato en un reactor de deposición química de vapor;
- (b)
- evacuar el reactor;
- (c)
- calentar el citado sustrato;
- (d)
- suministrar hexafluoruro de tungsteno e hidrógeno al reactor;
- (e)
- retener el sustrato en el citado medio gaseoso durante el intervalo de tiempo necesario para la formación de la capa de tungsteno en el sustrato;
- (f)
- además del citado hexafluoruro de tungsteno e hidrógeno, suministrar un gas que contiene carbono al reactor, habiéndose activado térmicamente previamente el gas que contiene carbono calentando a una temperatura de 500-850ºC;
- (g)
- retener el sustrato en el medio gaseoso formado en la fase (f) durante el tiempo necesario para la formación de la capa externa que contiene carburo de tungsteno o mezclas de carburos de tungsteno entre sí, con tungsteno y con carbono libre; fases (d) a (g) se repiten varias veces con el fin de formar capas alternas de tungsteno y capas que contienen carburos de tungsteno.
\global\parskip1.000000\baselineskip
76. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 75, en el que el procedimiento se realiza a una
presión de reactor de 2-150 kPa, una temperatura de
sustrato de 400-900ºC, una relación de gas que
contiene carbono a hidrógeno de 0,2-1,7 y una
relación de hexafluoruro de tungsteno a hidrógeno de
0,02-0,12.
77. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 75, en el que, antes de la aplicación de un
recubrimiento a materiales o artículos fabricados a partir de
materiales seleccionados de un grupo que incluye hierro, aceros de
carbono, aceros inoxidables, hierros colados, aleaciones de titanio
y aleaciones duras (carburos cementados) que contienen titanio, se
aplica un recubrimiento a ellos constituido por materiales que son
químicamente resistentes a fluoruro de hidrógeno, a saber níquel,
cobalto, cobre, plata, oro, platino, iridio, tantalio, molibdeno y
aleaciones, compuestos y mezclas de éstos, mediante deposición
electroquímica o química a partir de soluciones acuosas,
electrolisis de fusiones o deposición de vapor física y química.
78. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de
las reivindicaciones 75 a 77, en el que el recubrimiento se deposita
sobre montajes de fricción.
79. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de
las reivindicaciones 75 a 77, en el que el recubrimiento se deposita
sobre una herramienta formadora usada para procesar materiales por
medio de presión.
80. Procedimiento de acuerdo con cualquiera de
las reivindicaciones 75 a 77, en el que el recubrimiento se deposita
sobre unidades de máquinas y mecanismos que operan con gases y
líquidos comprimidos o de otros sistemas neumáticos o
hidráulicos.
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