在钢基体上进行碳化钛气相沉积（CVD）

具有一定厚度（10～15μ）的碳化钛覆层具有某些优异性能。例如：高熔点、高硬度、低滑动摩擦系数和一定的耐腐蚀性。因此它可用于制造某些特殊要求的工件。如要求高耐磨性,和在高真空或高温下工作的无法润滑的摩擦付（如球轴承或柱塞付）等等。但目前使用的碳化钛CVD工艺存在着下列一些问题,因而限制了它的应用范围。（1）CVD过程温度过高（≥1100℃）,在这一温度下将使钢的晶粒粗化、并使其性能恶化。（2）由于碳化钛复层和钢基本间的热膨胀系数差别较大,因此使TiC复层的基体间的结合强度不够理想。（3）工件经过CVD之后,必需设法提高基体的强度,以免硬度很高的复层承载时因基体硬度不足而崩落。本文通过对CVD过程中某些化学反应的热力学分析,提出在反应室中加入海绵钛、并采用四氯化碳代替碳氢化合物作TiC的CVD过程中的供碳剂,使沉积温度降低到≤900℃。作者采取工件在进行CVD之前进行碳氮共渗处理,这样在沉积后、在TiC复层和基体之间形成一过渡层,它减少了TiC复层和基体间热膨胀系数差别,因此使结合强度提高了30%。把已沉积好的工件在充分脱氧的盐浴中重新加热后,在碱浴中淬火,可有效地强化工作基体。但沉积层厚度要烧损30%。目前,这一工艺已成功地用于电瓷行业中的修坯刀,机动丝锥和一些要求耐磨的零件上,并使其使用寿命大为提高。     

碳化钛气相沉积

在钢及硬质合金基体上沉积碳化物是属于CVD技术中的一种。CVD技术(Chemical Vapocun deposition化学气相沉积)最早(1893年)在美国已有人用WCl_6和H_2混合进行复盖得到WC,1931年用C_6H_5CH_3和Ticl_4在H_2载流下得到TiC,由于生产技术条件所限直到1968年才在硬质合金上得到工业性的应用。