Способ комплексного диффузионного насыщения стальных деталей

Совхоз Советских Социалистических Республик(51)М. Кл. с присоединением заявки Ио С 23 С 9/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) СПОСОБ КОМПЛЕКСНОГО ДИффУЗИОННОГО НАСЬШ(ЕНИ Я СТАЛ ЬНЫХ ДЕТАЛЕЙ Изобретение относится к машиностроению, в частности к получениюкомплексных покрытий на стальных деталях и может быть использовано всудостроении, авиационной и химической промышленности,Известны способы получения никельфосфорного покрытия, состоящие восаждении никель-фосфорного осадка изводных растворов солей (никеля сернокислого, натрия фосфорноватистокислого) и последующей термической обработки изделия с покрытием с целью уплотнения последнего (1),Известен также способ химическогоникелирования в растворе, содержащемследующие компоненты, г/л:Никель сернокислый 20-30Гипосфит натрия 20-30Уксуснокислый 20аммоний 20-100Аллилсат 5-8 (21Процесс ведут прн рН 5,0-6,0 (кислая область) и рН 8,0 - 10,0 (щелочнаяобласть) и 95-100 С.После дополнительного отжига при400 С в течение 600 мин получают покрытия с твердостью 1100 в 12 кг/мм.Однако покрытия, полученные по изВестным способам, обладают значительной пористостью, кроме того, для них характерны поперечные трещины, возникающие под действием растягивающих остаточных напряжений. Указанные недостатки приводят к снижению коррозионной стойкости и коррозионно-усталостной прочности.Цель изобретения - повышение коррозионно-усталостной прочности деталей в агрессивных средах за счет снижения пористости покрытий и получения в поверхностной зоне сжимающих остаточных напряжений,Эта цель достигается путем дополнительного титанирования при 750- 850 фС в течение 1,5-2 ч. При более высокой температуре обработки происходит оплавление никель-фосфорной эвтектики, а при более низкой температуре не наблюдается диффузионное эалечивание на достаточную глубину. При реализации предлагаемого способа происходит диффузионное залечивание пор, изменяется структура поверхностной эоны. На поверхности образуется эона титанида никеля И 1 Т 1 и твердого раствора титана в нииеле глубиной 10-15 мкм. Изменение фазового состава приводит к появле685713 Формула изобретения Составитель Л. БурлиноваРедактор М, Харитонова Техред М,Келемеш Корректор Н, Стец Тираж 1130 ПодписноеЦНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Заказ 5415/30 Филиал ППП фПатент , г. Ужгород, ул . Проектная, 4 нию в поверхностной зоне сжимающих остаточных напряжений.Получаемое покрытие по сравнению с известным 2) отличается более высокой износостойкостью, повышает усталостную прочность и коррозионную 5 ,стойкость стали. П р и м е р . Проводят химическое никелирование деталей из стали 20 по известному способу при 95- 100 фС в растворе, содержащем серно- кислый никель, гипосфит натрия, уксуснокислый аммоний и затем проводят титанирование деталей с никельфосфорным покрытием при 800 С в течение 2 ч в смеси состава, В: Титан порошковый 50Окись алюминия 48Хлористый аммоний 2В результате получают покрытие толО щиной 50-80 мкм, поверхностная эона которого состоит иэ титанида никеля, Цлотность пор в нем около 5-8, что в 3 раза меньше, чем в никель-фосфорном покрытии, подвергнутом стабилизи - 25 рующему отжигу. На поверхности обнаРуживаются остаточные напряжения сжатия до 12 кгс/мм", (в никель"фосфорном покрытии после отжига - остаточные напряжения растяжения до18 кгс/ммд).Изобретение обеспечивает повышение долговечности деталей, увеличение межремонтного периода, повышение надежности изделий. Срок службы стального крепежа в результате применения этого способа увеличивается более, чем в 12 раэ. Способ комплексного диффузионногонасыщения стальных деталей, заключающийся в получении никель-фосфорногопокрытия, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения корроэионно-усталостной прочности деталейв агрессивных средах, детали с никельфосфорным покрытием подвергаюттитанированию при 750-850 С в течение1,5-2 ч.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Вишенков С.А. Химические излектрохимические способы осажденияметаллопокрытий, М., Машиностроение, 1975, с. 8-15, 36-47,2, Авторское свидетельство СССР9 290963 кл. С 23 С 3/02, 1969.