Состав для хромирования

Союз Советских Социалистических Республик(51) Я. Кл.С 3 С 910 2143745 присоединением заявки Ю осударственный комитетСоввта Министров СССРоо делам иаооретеннйи открытий. Горячев, Н, И. Алешин, В. А. Ге ь и Н. С. Горбуно 71) Заявите нтральная научно-исследовательская лаборато химической тары 4) СОСТАВ ДЛЯ ХРОМИРОВАНИ еза и вес.ч.:ХромХлористый аммОкись железа 30 50оний 5 -1 О5 5 30Окись алюминия Остз.ьноеИзвес о пои нагреве окись же.юэа лиссоциирует, заки,. железа и кислород. Клспрод, возд я на поверхность чугунного иэделия вступает в реакцию углеродом и в виде окисной формы переводит его в газообразную фазу. Одловр о возможно прохождение реакции окисления сталистой основы чугуна. Ввиду того, что в состав насыщающе й хро мир ующе й сме си в качестве активаторов вводят гадоидные соли аммония было проведено изучение и., влияния на окисляюшие способности окиси железа в отношении поверхности чугуна. Для этого сравнивалось изменение веса и размеров чугунных образцов после часовой изотер- О мической выдержки их при 1000 С в атмосфередиссоциированного хлористого аммония и в смеси хлористого аммония с окисью жИзменение веса и диаметрадов тно, чтобразуя ейству еменн еле за.чугунных обраэ 1 риведено в таблице Изобретение относится к химико-термической обработке, в частности к процессам диффузионного насыщения металлов в порошках.Известны различные составы смесей для диффузионного хромирования в порошках, содержащие хром или феррохром, окись хрома, галогенид аммония и окись алюминия 11. Наиболее близкой по составу из уже известных является смесь, состоящая из феррохрома, хлористого аммония и окиси алюминия 121.Основным недостатком известной смеси является то, что при хромировании в нем чугуна и высокоуглеродистых сталей углерод основы обра. зует с дифферендирующим хромом карбид, что уменьшает глубину проникновения хрома и увеличивает твердость диффузионного слоя и, следовательно, уменьшает пластичность. При использовании известной смеси для насыщения стали, содержащей 0,8% углерода при 1050 С и выдержке 6 час, глубина слоя составляет 0,03 мм. Цель изобретения - увеличить глубину насыщения и повысить пластичность слоя.Это достигается введением в состав окиси же 3Чо нвтч следующем соотношении компонентов,Из таблицы можно сделать вывод о том, что хлористый аммоний незначительно изменяет вес образцов. Увеличение диаметра связано со способностью чугуна к увеличению размеров после изотермической выдержки (явление "роста"). Добавка окиси железа уменьшает и вес и диаметр образцов. Таким образом, введение окиси железа в состав насыщающей шихты препятствует явлению "роста" чугуна,Микроструктурным анализом было установлено, что в случае применения одного хлористого аммония по поверхности имеется обезуглероженная зона толщиной 0,05 - 0,06 мм. Окись железа увеличивает эту зону до 0,5 - 0,6 мм. При добавлении в смесь хлористого аммония и окиси железа порошкообразного хрома была установлена возможность получения на поверхности чугуна толстых пластичных диффузионных слоев твердого раствора хрома в с(.-железе, что было подтверждено результатами рентгеноструктурного и микроструктурного анализов, а также методом измерения микротвердости.Также было установлено, что с увеличением содержания окиси железа в шихте и с уменьшением содержания хрома микротвердость покрытия падает. При 3-ном содержании в шихте окиси железа и хрома в покрытии отсутствуют карбиды хрома, что подтверждается величиной микротвердости слоя, которая составляет 400 - 450 кгс/мм и рентг геноструктурным анализом.Изменяя соотношения хрома и окиси железа в шихте можно получать покрытия с различным количеством в них карбидов хрома, т, е, с различной величиной микротвердости.Таким образом, наиболее мягкими покрытия получаются при 30%-ном содержании хрома и окиси железа.С увеличением отношения хрома к окоси железа твердость покрытий возрастает, с уменьшением - падает.П р и м е р 1. Получают шихту состава, вес.ч.:Хром 30Окись железа 30Хлористый аммоний 10Окись алюминия 30Исходные компоненты тщательно перемешивают, Полученную смесь засыпают в патрон из малоуглеродистой стали, куда одновременно помещают образцы из серого чугуна. Патрон устанав.ливают в реактор из жаростойкой стали, соединенный с атмосферой через водяной затвор. После этого реактор нагревают до 950 - 1000 С и выдерживают 2 час. Затем охлаждают до 500 - 7000 С вместе с печью и на воздухе до комнатной темпераб туры.В результате проделанной операции привес образцов составил 50 мг/см, диаметр увеличился на 0,56 мм, микротвердость - на 400 - 450 кгс/мм.П р и м е р 2. Получают шихту состава, вес.%: ф Хром30Окись железа 10Хлористый аммоний 10Окись алюминия 50Условия нанесения покрытий аналогичны при- Лмеру 1. В результате проделанной операции привес образцов составил 42 мг/см, диаметр образцовгувеличился на 0,43 мм, микротвердость на 800 кгс/мм.П р и м е р 3, Получают шихту состава, вес,%: 30Хром 50Окись железа 10Хлор истый аммоний 10Окись алюминия 30Условия нанесения покрытий аналогичны примеру 1. В результате проделанной операции привес обгразцов составил 50 мг/см, диаметр увеличился в среднем на 0,57 мм, микротвердость - около 1000 кгс/мм.Формула изобретенияСостав для хромирования, содержащий хром, 45 хлористыи аммонии и Окись алюминия) О т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения глубины диффузионного слоя и повышения его пластичности, он дополнительно содержит окись железа при следующем соотношении компонентов, вес.%: Э Хром 30-50Хлористый аммоний 5 - 10Окись железа 5 - 30Окись алюминия ОстальноеИсточники информации, принятые во внимание Ы при экспертизе:1. Минкевич А. Н. Химико-термическая обработка металлов и сплавов, изд. "Машиностроение", М., 1965.2. Дубинин Г. Н. Диффузионное хромирование 60 сплавов, изд. "Машиностроение" М., 1964.