Состав для диффузионного хромирования стальных деталей

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 6577 А 1 3 С 10/3 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Ф.Итуни 55- 60 кись х ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ 21) 4740622/0222) 08.08.8946) 07.12,91. Бюл, М 4571) Всесоюзный научно-исследовательскийинститут горной механики им, М.М.Федоро(72) Н.А.Кудрейко, Ю.А.Агаи Ю.П.Стаценко(56) Полевой С,Н., Евдокимов В.Д. Упрочние металлов. - М 1986, с, 156. Изобретение относится к химико-термической обработке стальных деталей, а именно к процессу диффузионного порошкового хромирования, и может применяться в различных отраслях промышленности.Целью изобретения является интенсификация процесса насыщения хромом.Как правило процесс хромирования осуществляют в порошковой смеси, содержащей около 50 феррохрома (или хрома), 48 - 49 окиси алюминия и 1 - 2 хлористого аммония,Использование феррохрома или хрома связано с трудностями получения их в порошкообразном виде из-за высокой твердости, В связи с этим ведутся исследования по замене указанных элементов насыщающего состава на окись хрома, которая улучшает технологические качества смеси и имеет низкую стоимость.Известен состав для диффузионного хромирования на основе окиси хрома, содержащий следующие компоненты,(54) СОСТАВ ДЛЯ ДИФФУЗИОННОГО ХРОМИРОВАНИЯ СТАЛЬНЫХ ДЕ ГАЛЕЙ (57) Изобретение относится к металлургии, в частности к химико-термической обработке стали, а именно к процессу диффузионного хромирования порошковым методом, и может применяться в различных отраслях машиностроения. Целью изобретения является интенсификация процх:са насыщения, Состав включает, мас.,; окись хрома 55 - 60; цинк 15 - 25; йод 1.5 - 2,5; нитротриметилфасфоновую кислоту 1,5 - 2,5; оксид алюминия остальнге, 1 табл,Алюминий 10 - 15 Фтористый алюминий 3 - 5Окись алюминия Остальное Основным недостатком указанного состава являются возникающие жесткие требования к конструкции и материалу контейнера, так как процесс алюминотермии высокотемпературный и зачастую происходит оплавление обрабатываемых деталей и быстрый износ контейнеров.Поставленная цель достигается тем, что алюминиевый порошок заменяется цинковым, а для предотвоашения снижения скорости диффузии хрома используется более интенсивная активация смесью элементарного йода с нитрилотриметилфосфоновой (НТФ) кислотой. Предлагаемая порошковая смесь имеет следующий состав, мас.:Окись хрома 55 - 60 Цинк 15 - 25 Йод 1,5 - 2,5, Нитрилотри- метилфосфоновая кислота 2 - 2,51696577 втуС Оксид алюминия Остальное Процесс насыщения хромом проводят при 950 - 1050 С,В таблице приводится зависимость скорости насыщения от концентрации цинка, алюминия и активаторов,Из сопоставления составов порошковых смесей можно обосновать концентрацию и назначение каждого компонента. Оксид хрома применяется как хромсодержащий компонент, При содержании оксида хрома в смеси ниже 55% процесс восста. новления хрома и диффузии осуществляется при невысоких скоростях, а при концентрации его выше 70% дальнейшей интенсификации не происходит.,ЦинковьЙ порошок применяется вза" мен алюминиевого для восстановления хро. ма из его окисла. Процесс восстановления проходит при более низких темпеоатурах, детали не оплавляются, увеличивается срок службы контейнеров,При концентрации цинка ниже 15% процесс восстановления хрома идет медленно, а при содержании выше 20% значительной интенсифткации хромирования не происходит и расход материалов увеличи. вается.Н итрилотриметилфосфоновая кислота в сочетании с элементарным йодом заметно ускоряет процесс хромирования, несмотря на замену алюминия цинком, Пониженное содержание йода с НТФ снижает интенсификацию процесса насыщения, а содержание активаторов выше рекомендуемого интенсифицирует диффузию на уровне оптимальной концентрации. НТФ представляет собой белый кристаллический порошок, выпускаемый в соответствии с техническими условиями. Формула НТЭ остав насыщающей среды 60 Сг 20 з+15 А 1+5 А 1 Ез+20 А 120 зББСг 20 з+152 п+2,12+2 Н Т Э+2 6 А 20 з, 60 Сг 20 З+157 п+21 2+2 Н ТФ+21 А 120 з 65 Сг 20 з+15 Еп+2.2+2 НТФ+16 А 120 з 70 С Г 203+157 и+2,)2+2 НТФ+11 А 1203 60 Сг 203+20 ЕП+2 2+2 НТФ+16 А 12 ОЗ 60 Сг 20 з+157 п+ 1,5,2+2 Н ТФ+21,5 А 2 ОЗ 60 Сг 20 з+157 п+2,БА+2 НТФ+20,5 А 20 з 60 Сг 2 ОЗ+157 п+2 2+1,5 НТФ+21,5 А 2 ОЗ 60 С 20 з+157 п+21 2+2,5 Н ТФ+20,5 А 20 з 70 Сг 203+167 п+232+2 НТФ+10 А 120 з н н ои ОНно н с Рг онНО Н С Р;Б Н Н Ои ОНПрепарат НТФ относится к группе малотоксичнцх соединений.Окись алюминия применяется как инертная добавка и его содержание не нормиру ется.Кроме интенсификации процесса насыщения, предлагаемый состав позволяет снизить температуру восстановления хрома из его оксида, расход исходных материалов, уве личить время эксплуатации контейнеров, снизить требования к материалу и конструкции контейнеров, отсутствуют оплавления обрабатываемых деталей, Покрытие, полученное из предлагаемого состава, обладает мелко зернистой Структурой, однотонное, легкополируется, Коррозионная стойкость и физико-механические свойства покрытия не отличаются от свойств покрытия, полученного при обработке известным составом.25 Формула изобретенияСостав для диффузионного хромирования стальных деталей, включающий окись хрома и окись алюминия, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью интенсификации процес са насыщения, Он дополнительно содержитцинк, йод и нитрилотриметилфосфоновую кислоту при следующем соотношении компонентов, мас.%:Окись хрома 55 - 70 35 Цинк 15 - 20Йод 1.5 - 2,5 Нитрилотри- метилфосфоновая кислота, 1,5 - 2,5 40 Оксид алюминия Остальное