Состав для силицирования стальных изделий

572 А СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХРЕСПУ БЛИН(19) 01) Жи С 23 С 9/04 Мь 4 ство СССР4, 3.968,о СССР4, 1978. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ С П 0 ДЕЛ ИЗ 0 Б ЕТЕНИЙ ИСТН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСГВУ(7 Х) Чирчикский филиал Всесоюзногонаучно-исследовательского и проектногоинститую тугоплавкик металлов и твер,8) дык сплавов(54) (57) СОСТАВ ДЛЯ СИЛИЦИРОВАНИЯ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ, содержащий карбид кремния и фтористый натрий, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения активности насыщающей среды и упрощения процесса подгото ки смеси для диффузионного у рочнения, он дополнительно содержит ферромарганец и отходы катализаторного. производства при следующем соотношении компонентов, (вес.%):Карбид кремния 45 - 60 Ферромарганец: 5 - 10 фтористый натрий 5-10 Отходы катализаторного производства 25 - 40103Изобретение относится к металлургии,в частности к химико-термической обработке, и может быть применено в качестве насьпцаюшей среды диффузионного силицирования стальных изделий,Известен состав 1 для силицированиясодержащий следующие компоненты, вес.%;Кремний 19,5 - 20,3Окислы железа 61,0 - 61,7Хлористыйаммоний 3,8 - 4,2Окись алюминия ОстальноеОднако использование в данном составе в качестве источников активныхатомов силиция порошкообразного кремния, который, как известно, обладаетбольшим сродством к кислороду, не позволяет проводить процесс насыщенияв обычной печной среде без герметичныхконтейнеров. Кроме того, недостаткомданного состава является относительнонизкая скорость формирования силицированных слоев, невозможность проведения закалки после химико-термическойобработки, большой расход насыщагощейсмеси.Наиболее близким но техническойсущности и достигаемому эффекту к изобретению является состав2для силицирования в обмазках, который представляет собой смесь, содержащую карбид кремния, фтористый натрий и желез- .ную окалину при следующем содержаниикомпонентов, вес,%Карбид крвмния 50- 65фтористьй натрий 5 - 10Железная окалина 25 - 45Известйый состав позволяет проводить насыщение в окислительной средебез защитной оснастки, однако не обладает высокой насьпцающей способностью(тогпцина слоя - 190 - 220 мкм,Т .- 990 С;= 4 ч). Входящая всостав окалина (отход кузнечного и термического производства) требует предварительного еб измельчения в вибро-илишаровых мельницах до размера фракции0,1 0,2 мм, что снижает технологичность смеси и приводит к ее удорожалппое Белью изобретения является увеличение активности насьпцающей среды иупрощение процесса подготовки смесидля диффузионного упрочнения,Поставленная цель достигается тем,что состав, содержащий карбид кремнияи фтористый натрий, дополнительно содержит ферромарганец и отходы катализатор ного производства при следующем соотношении компонентов, вес.%:Карбид кремния 45 - 60ферромарганец 5- 10фтористый натрий 5 - 10Отходы катализаторного производства 25 - 40Введение в предлагаемый состав ферромарганца в количестве 5 . - 10 % спо 10 собствует образованию активных атомов,которые при взаимодействии с активнымиатомами кремния ускоряют диффузию последних вглубь насьпцаемой поверхности.Увеличение количества ферромарганцасвыше 10% приводит к уменьшению кремйийсодержащего компонента, что способствует подавлению процесса силицирования. Уменьшение его от 5% и ниже недает ощутимого эффекта в интенсифика 0 ции процесса в результате недостаточногообразования активных атомов марганца,Отходы каталиэаторного производствасогласно ОСТ 6-03-71-78 имеют состав, вес,Ъ Рео 31 - 38, К 20 0,7 - 1, О25 СаО 2 - 3, А 2 0 3 - 4, Ре ОЗГе 0 - Ге О,- остальное, и размерчастиц не более 0,2 мм, что позволяетупростить процесс подготовки смеси длядиффузионного насьпцения, так как неЗ 0 требует предварительной операции измельчения железосодержащего компонента.П р и м е р 1, Состав для силицирования готовят смешением порошкообразных компонентов фракции О, 1 -0,2 мм в обычных условиях.Для нанесения состава на образцыиэ стали готовят образец, где связующим для порошкообразной смеси является вода,Компоненты для приготовления обмазкиприменяются в виде фтористого натрия, марки уф ГОСТ 4463-66, карбидакремния и ферромарганца - порошкообразных и отходов катализаторного произ 45 водства по ОСТ 6-03-71-78.Термодиффузионное насьпцение иэ предлагаемого состава проводят в обмазкахна образцах из стали У 8 А размерами1010 " 3.0 мм.Обмазку толщиной 4 - 5 мм наносятна образцы путелг погружения последнихв подготовленный состав. Сушат в течение 10 - 20 мин при комнатной температуре на воздухе, а затем помещают55образцы в электропечь, нагретую до температуры процесса химико-термическойобработки 850 и 1050 С, и выдержи-.вают 4, 6 ч. Закагжу провопят при температуре диффузионного насьпцения. Приоставитель Г. Бахтиноваехред Тфанта Корректор А. Ференц В, Данк е ПодписноР 565/28 Тираж 956ВНИИПИ. Государственного комитетапо делам изобретений .и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб иал ППП фПатентф, г. Ужгород, ул. Проектная 3 103 закалке обмазка теряет целостность и отделяется с поверхности образцов.Результаты диффузионного насьпцения стали УЗА при температуре процесса 900 С в течение 4 ч иэ предлагаемого и известного составов представлены в таблице.Как видно из таблицы, толщинасилицированного слоя на стали У 8 А при 900 о С в течение 4 ч составляет 270 - 300 мкм, в то же время насьпцею ние из известного состава при тех же условиях позволяет получить 210 мкм. 3572 4Полученные данные свидетельствуют оповышении насьпцающей способности предлагаемого состава цо сравнению с известным в 1,24 - 1,43 раза. 5Использование предлагаемого составадля диффузионного силицирования из обмазок остальных изделий обеспечивает по сравнению с известными составами щ увеличение насьпцающей способности состава на 24 - 43 %, удешевление и упрощение процесса подготовки насыщающей смеси.