Состав для защиты стальных деталей от низкотемпературного алитирования

Номер патента: 1436526

Авторы: Шкурат, Иванов, Федоров

Скачать ZIP архив.

Текст

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИ КРЕСПУбЛИК 1)5 С 23 С 8/02 0 Гпя; .;.,.-,:,6,;5Р И носится к ме Изобретение от гии, в частности обработке ст использовано в ик химико-термиче алей, и может быт ашиностроении для кои т низкоте ащиты стальных ти ова ннение техоту, или или А офосф неорг юмини взаим альной ации воо 35-506,5-48,5ачение:т. (Н,РО с ода ональное насфорная кисл 1 О О ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЮБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССР Р 852959, кл, С 23 С 8/04, 198.(54) СОСТАВ ЛЛЯ ЗАЩИТЫ СТАЛЬНЫХ ДЕТАЛЕЙ ОТ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОГО АЛИТИРОВАНИЯ.(57) Изобретение относится к металлургии, в частности к химико-термической обработке сталей,и может быт использовано в машиностроении для з и р турного али р ния,Цель изобретения - повьнологичности.Состав для защиты стальных делей от ниэкотемпературного алитивания содержит ортофосфорную кислпорошок алюминия, оксид алюминияоксид магния и воду при следующеотношении компонентов, мас.%:Ортофосфорнаякислота 15-30Порошок алюминия 1,5-35Оксид алюминияили оксвд маг 2ы стальных деталей от низкотемп ратурного алитирования, Цель изобретения - повышение технологичностиСостав для защиты стальных деталейот ниэкотемпературного алитирования содержит 15-30 мас.7 ортофосфор-,ной кислоты, 1,5-3,5 мас,% порошкаалюминия, 35-50 мас.7. оксида алюминия или оксида магния,16,5"48,5 мас,7воды. Использование состава позволяет расширить технологические возможности, снизить в 2-3 раза трудоем"кость процесса защиты и улучшить еготехнологичность. 1 табл,ГОСТ 6852-80 для получения неорганической связки, представляющей фосфор нокпслый, алюминий А 1 РО, . При концентрации ортофосфорной кислоты ниже 15 мас,% краска имеет низкую вязкост поэтому необходимо наносить последовательно 5-10 слоев, делая между ними промежуточную сушку, При кон центрации.более 30 мас.7 ортофосфорной кислоты получается очень густая краска, которая плохо покрывает по-,верхность и не наносится с помощью пульвериз атора.Алюминиевый порошок ПА введен для нейтрализации ортной кислоты и для получениянической связи А 1 РО. Без алго порошка свободная кислотадействует с поверхностью стдетали. Для полной нейтрализлоты необходимоН аРО. %а =- - ---- 9 А 1 порошка, 7436526 ЗА 1 РО 5 А 1 С 1 эШ - +твердое газ ЗРС 1 4 А 10+газ твердое при "концентрации алюминиевого порош.ка, в 10, остается свободная кислота в при ас 9 происходит частичноеалитирование поверхности и возникаюттрудности удаления защитной краскипосле проведения процесса алитироваНИЯе, Оксид алюминия ГОСТ 692-74 илиоксид магния препятствуют проникнове.нию алюминия в поверхностный слой.защищаемой детали, При использованииоксида алюминия в краске ее прочнотьзначительно выше, чем с оксидом,магния, При концентрации менее 35% иаертной добавки получается пористый защитный слой и может проходить избирательное алитирование поверхностистальной детали, При концентрации выше 50 мас.% краска трудно наносится. 20Защитный слой становится рыхлым .итеряет прочность,Вода введена для улучшения технологичности нанесения краски. При содержании воды менее 16,5 мас.% получается густая краска, в которой невсе частицы порошка инертной добавкисмачиваются, Краска не может наносит. -ся пульверизатором и кистью и имеетнизкую адгезию с поверхностью дет ли.При содержании воды более 48,5 мас.%содержание сухого осадка мало, что. в результате не обеспечивает надежной местной защиты от алитирования,Толщина защитного слоя краскидолжна составлять 0,4-1 мм, Это достигается 1-2"мя проходами кистьюили напылением с помощью пульверизатора,Предлагаемый состав краски готовят следующим образом,В растворе ортофосфорной кислотыпри 30"40 С растворяют порциями порошок алюминия, затем добавляют необходимое количество оксида алюминия или магния, Состав хранится в за-крытой емкости неограниченное время,а перед применением его необходимотщательно перемешивать. Местную защиту поверхности стальных деталей50осуществляют методом окраски в следующей поСледовательности.Обезжиривают поверхность деталипутем промывки ее в растворе, содержащем ЗХ ортофосфорной кислоты и 3%. синтанола ДС,С помощью водонепроницаемой ткани (полиэтиленовой пленки) защищают границу защищаемой поверхности детали.На защищаемую поверхность.от низкотемпературного алитирования наносят,краску с помощью, кисти или,пульверизатора,Деталь с нанесенной краской подвергают обработке по режиму:сушка на .воздухе в течение 2-3 чили при 30-80 С в течение 0,5-1 чо9 Эсушка при 250-350 С в течение соответственно 2-,0,5 ч. При такой температуре образуется .тонкая оксиднаяпленка, не препятствующая,проникноРвению алюминия в поверхность детали,Деталь помещают в контейнер длянизкотемпературного алитирования ипроводят процесс алитирования в порошках для получения необходимой толщины алюминидного слоя.После проведения процесса алитироцания промывают всю поверхность детали в воде, при этом легко удаляется осадок краски с защищаемой поверхности.Физическая сущность защиты частиповерхности краски состоит в следующем. После сушки детали краска представляет собой цемент в котором частицы оксида алюминия (А 1 О ) связаны между собой и с поверхностью детали связующим А 1 РО. В процессе алитирования связующее А 1 РО разрушается по реакциям: Вокруг защищаемой поверхности детали остается слой иэ оксида алюминиятолщиной 0,4-1 мм, который предохраняет поверхность от алитирования.Припромывке поверхности водой остаткискондесировавшегося газа РС 1и несвязанные с поверхностью детали имежду собой частицы оксида алюминиялегко удаляются РС 1 + 4 Н О = Н РО+ 5 НС 1Поскольку остаточное количество РС 1. на поверхности ничтожно мало по сравнению с количеством воды, то концен-. трация ортофосфорной и соляной кислоты мала. Защищаемая поверхность детали имеет светлый цвет с отчетливо26 П р и м е р 4, Проушины из стачимарки ЗОХГСА для подвески контейнераспецгруза подвергают алитпрованию при500 С, поверхность проушины, соединяео,мая с помощью сварки с контейнером,защищают от алдтпровання краской состава, содержащей 25 мас% ортофосфорной кислоты, 2,5 мас.% аломпниевогопорошка, 40 мас,% оксида алюминия и32,5 мас.% Воды Краску наносят спомощью .кисти, После алитирования остатки краски смывают водой, Соединяемая сваркой поверхность проушины несодержит (по да 111 ь 1 м спектральногоанализа) алюминия, По этой поверхности проводят аргонодуговую сварку,П р,и м е р 5, Лопатки компрессора (сталь ЭП 517) подвергают алитированию с -шцитной резьбы хвостовиказамка предлагаемым составом. На защищаемую поверхность наносят краску состава 25 мас.7 ортофосфорной кислоты,2,5 мас.7 алюминиевого порошка,50 мас,7 Оксг 5 да магнггя, остальноевода. Краску наносят с помощью пульве,ризатора. Сушку лопаток проводят при80 С в течение О,5 чи при 300 С.Алитирование проводят при 500 С в течение 5 ч, После алитирования остаткикраски смывагот ВОДОЙ Защиту произ, 5 14365различимыми следами предшествующей .механической обработки,П р и м е р 1. Осуществляют защиту поверхности замка стальной лопат"ки компрессора от низкотемпературного алитирования для последующегопокрытия ее серебром, Для этого всюповерхность лопатки обезжиривают врастворе, содержащем 3% ортофосфор"ной кислоты и 37. синтанола ДС, Полиэтиленом закрывают, перо лопатки,а на замковую ее часть наносят краску, содержащую 22 мас.7. ортофосфорнойкислоты, 2,2 мас.7 алюминиевого порошкаПА 4, 42 мас.% оксида, алюминияи 33,8 мас% воды. Дистанция напыления - 150 мм. Снимают 1;олиэтиленовую пленку с пера лопатки гг лопаткусушат па режиму: температура 40 с, 20время 50 мин; температура 300 С, время 50 мин; температура 300 С, время1,5 ч. Толщина цемента на замковойчасти лопатки составляет 0,65 мм. Лопатку загружают в сгорошковыгг составдля алитирования и производят процесс низкотемпературного алитирования на толщину 18 мкм. После разгрузки контейнера лопатку вынимают изалюминиевого порошка и промывают вводе. При промывке в воде с пера лопатки легко удаляются частицы алюминиевого порошка, с замка лопатки также легко удаляется остаток защитногопокрытия. Поверхность замковой части35лопатки не имеет алюминидного слоя,наней видны следы предшеству 1 ощей механической обработки,П р и м е р 2. Диск ко;гпрессора(сталь марки 1 ЗХ 11 Н 2 В 2 МФ-Ш) подвер 40гают низкотемпературному алитированию для защиты от коррозии. ЙггицеВое соединение для посадки диска на .вал заданных допусков. После обезжиривания на защищаемую поверхность 45наносят краску, содержащую ЗОмас.%ортофосфорной киелоты, 3 мас.% алюминиевого порошка ПА 4, 45 мас.7. оксида алюминия и 22 мас,% воды. Крас-,ку наносят кистью и сушат по режиму;2,5 ч на воздухе и 0,5 ч при 350 С.Затем диск подвергают низкотемпературному алитированию на толццгну16 мкм. После разгрузки контейнерадиск промывают в проточной воде. Споверхностей диска смывают остаткиалюминиевого порошка и остаток защитного покрытия, Измерение посадочных размеров и допусков до процесса алитирования и после показывает,что они не изменяются.П р и м е р 3, Лопатки компрессора (сталь марки 14 Х 12112 И 2 ФАь-Ш) подвергают алитирован 1 ю с защитной замковой части предлагаемьгм составом, На замковую часть наносят краску состава 15 мас.7. ортофосфорной кислоты, 1,5 мас.% алюминиевого порошка, 35 мас.% оксида ггагния и 48,5 мас,7 ВОДЫ Краску на 11 ос 51 т с поиощ 1)ю пуль веризатора. Сушку лопаток проводято 0,5 ч в сушильном шкафу при 80 С и 2 ч при 250 С. Процесс алнтирования осуществлягот прн 460 С в течение 8 ч,оТолщина алюмчигиевого слоя на паре лопатки составляет 12 мкм. После промывки лопаток и удалегпгя отработавпгей краски на замок наносят слой меди для улучшешгя прнрабатываемости поверхности замка В пазу диска ком" прессора (как было принято па предлрилтии до освое:шя технологии ннзкотемпературного алитнрования), Медь наносят гальваническим методом из растворов 150-250 г/л сульфата меди и 45- 110 г/л серной кислоты.1436526 ОртофосфорнаякислотаПорошок алюминияОксид алюминия или оксидмагнияВода 15-30 1,5-3,5Известный состав Предлагаемый сосПараметры тав Ок сид алюминия илиоксид магния на алюмофосфатной связке Оксид алюминия .ажидком стекле,Вещество, препятствующее алитированию поверхности стальной деталиСпособ нанесения соКисть или распыление КистьЩелочная ставаСреда составаСпособ удаления сос"тава после химико"термической обработкиТрудоемкость процесса защиты Нейтральная Металлические щеткиНанесение 2-3 слоя,сушка 3-5 ч каждыйслой ВодаНанесение 1.слой,сушка 3 ч Составитель Н.Долженкова Редактор М,Стрельникова Техред Л.ОлинррЗаказ 3085 Тираж 813 ПодписноеВНИ 1 ПИ Государственного комитета по изобретениям и о кри отк ытням при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно.-издательскни комбинат Пат"Патент" г.ужгород, ул. Гагарина,10 водят для сохранения геометрическихразмеров резвбы хвостовика замка.Параметры сравнения местной защиты стщтьных деталей.с помощью извест- .ного и предлагаемого составов приведены в таблице,Использование предлагаемого соста-ва позволяет получить по сравнению сизвестным еоставом следующие преимущества: улучшить технологичность процесса защиты, снизить трудоемкостьпроцесса защиты в 2-3 раза и обеспечить возможность использования состава для защиты от алитирования при 15низких (430-540 С) температурах,Формула и з о б р е т е и и яСостав для защиты стальных деталейот ниэкотемпературного алитирования,содержащий наполнитель и связующее,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения технологичности,он дополнительно содержит ортофосфорную кислоту и порошок алюминия,в качестве наполнителя -.оксид алюминия или оксид магния, а в качествесвязующего - воду при следующем соотношении компонентов, мас.7.:1

Смотреть

Заявка

4090442, 14.05.1986

ВОЕННО-ВОЗДУШНАЯ ИНЖЕНЕРНАЯ КРАСНОЗНАМЕННАЯ АКАДЕМИЯ ИМ. ПРОФ. Н. Е. ЖУКОВСКОГО

ИВАНОВ Е. Г, ШКУРАТ А. С, ФЕДОРОВ И. Г

МПК / Метки

МПК: C23C 8/02

Метки: алитирования, стальных, состав, защиты, низкотемпературного

Опубликовано: 15.08.1990

Код ссылки

<a href="http://patents.su/4-1436526-sostav-dlya-zashhity-stalnykh-detalejj-ot-nizkotemperaturnogo-alitirovaniya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Состав для защиты стальных деталей от низкотемпературного алитирования</a>

Похожие патенты