Состав для вольфрамосилицирования стальных изделий

(19) (11) СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗО АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ РЕТ СТОУ.51.06 (088,8)рское свидетельство СССРС 23 С 9/02, 1972.кое свидетельство СССРС 23 С 9/04, 1978, СТАВ ДЛЯ ВОЛЬФРАМОСИЛИТАЛЬННХ ИЗДЕЛИЙ, содержа- вольфрама, карбид кремния 1 трий и наполнитель, со 3-15 Остальное(53) 621.785 (56) 1. Авто Р 448250, кл2. Авторс 9 737498, кл (54) (57) СО ЦИРОВАНИЯ С щий карбид фтористый н СОЮЗ СОВЕТСКИХсОцИАлистическихРЕСПУБЛИК отличацелью обеоцесса насы содержита в качекатализаследующем мас.Ъг10-5010-40 ержащий окиси железа,щ и й с я тем, что, сения стабильности пря, он дополнительнониевЬкислый кальцийнаполнителя - отходыорного производства приоотношении компонентов,Карбид вольфрамаКарбид кремнияАлюминиевокислыйкальцийфтористый натрийОтходы катализаторного производстваИзобретение относится к металлур гни, а именно к химико-термической обработке, и может быть применено в качестве насыщающей среды для диффузионного вольфрамосилицирования стальных иэделий. 5Известен состав для вольфрамосилицирования, содержащий следующие компоненты, мас.В:Окись вольфрама 35-38Силикокальций 22-25 1 ОХлористый аммоний 2Окись алюминия Остальное Данный состав позволяет проводить насыщение из порошков в герметичных жаростойких контейнерах с использованием плавких затворов Г 1 31Недостатки указанного состава необходимость использования дорого-стоящей оснастки, невозможность проведения закалки после химико-термической обработки, большой расход на О сьпценной смеси.Наиболее близким к предлагаемому по достигаемому положительному эффекту является состав (2)содержащий следующие компоненты, мас.Ъ: 25Карбид вольфрама 10-60Карбид кремния 10-60Фтористый натрий 3-10У(елезная окалина 25-40Известный состав позволяет прово." ЗО дить насыщение в окислительной среде без защитной оснастки, однако приготовленная смесь (обмазка ) не обладает хорошей сцепляемостью с вертикальными стенками упрочняемого изделия, что связано с низкой механической прочностью обмазки при высоких температурах и ведет к ее стеканию в процессе диффузионного насыщенияи, следовательно, интенсивному окислению оголившихся участков упрочняемой детали.Цель изобретения - обеспечение стабильности процесса насыщения.Поставленная цель достигается тем, что состав, содержащий карбид 45 вольфрама, карбид кремния, фтористый натрий и наполнитель, содержащий оки си железа, дополнительно содержит алюминневокислый кальций, а в качестве наполннтеля - отходы катализа О торного производства при следующем соотношении компонентов, мас.Ъ:Карбид вольфрама 10-50Карбид кремния 10-40Алюминиево кислый55кальций 3-15Фтористый натрий 3-10Отходы катализаторного производства ОстальноеОтходы катализаторного производства согласно ОСТ 6-03-71-78 имеют состав, мас.Ъ: ГеО 31-38; КО 0,7-1,0",СаО 2-3; А 1 0 3-4; Г 20 зи ГеОостальное.Введение в предлагаемый составпорошкообразного алюминиевокислогокальция в количестве 3-15 мас,Вулучшает сцепляемость обмазки с упрочняемым изделием и повышает ее прочность при высоких температурах, Увеличение количества алюминиевокислогокальция свыше 15 мас,В приводит куменьшению вольфрамо- и кремнийсодержащих компонентов, что способствует подавлению процесса насыщения -вольфрамосилицирования. Уменьшениеего от 5 мас.Ъ и ниже позволяет получить надежные результаты по диффузионному насыщению в условиях окислительной печной среды.Использование отходов катализаторного производства с размером частицне более 0,2 мм позволяет упроститьпроцесс подготовки смеси для диффузионного насыщения, так как не требует предварительной операции иэмель.чения железосодержащего компонента.П р и м е р. Состав для вольфрамосилицирования готовят смешениемпорошкообраэных компонентов фракций0,1-0,2 мм в обычных условияхДлянасыщения состава иа образцы из стали готовят обмазку, где связывающимдля порошкообраэной смеси являетсявода.Для приготовления обмазки применяют компоненты в виде фтористогонатрия марки "Ч" (ГОСТ 4463-66),алюминиевокислого кальция марки "Ч"(ИРТУ 6-09496-63), карбида вольфрама и карбида кремния - порошкообраэных отходов катализаторного производства (ОСТ 6-03-71 -78);Термодиффузионное насыщение изпредлагаемого состава проводят в обмазках на образцах из стали У 8 Аразметками 10 х 10 х 30 мм,Обмазку толщиной 4-5 мм наносятна образцы путем погружения последних в подготовленный состав, Сушатв течение 10-20 мин при комнатнойтемпературе на воздухе, затем помещают образцы в электропечь, нагретуюдо температуры процесса химико-термической обработки (850-1100 С) ивыдерживают 2-6 ч. Закалку проводятпри температуре диффузионного насыщения. При закалке обмазка теряет целостность и отделяется с поверхностиобразцов.Результаты диффузионного насыщения стали У 8 А после обработки из составов, содержащих компоненты в различных соотношениях представлены втаблице.1076493 Состав обмазки, мас.Ъ Величинаусадкиобмаэкн:Продолжение насыщения, ч Алюминиевокислыйкальций Карбидвольфрама фтористый натрийОтходы катали эаторн го про водсЮ Карбидкремния Предлагаемый 10 2,5 3,5 1,5 2,5 62.б 27 1050 1 О 15 40 10 20 2,5 з,о 40 30 27 1,5 2,5 зо 30 5 ъО 7,0 2 б 22 38 30 1,5 2,5 2 6 17 20 Известный 30 2 Железная 6 калина 50 15 Составитель И, СтоляроваРедактор С. Квятковская Техред В.Далекорей 1 Корректор А. ПовхЗаказ 671/25 Тираж 900 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Подписное филиал ППП фПатент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 О сцепляемости составов с обрабатываеьиям изделием судят по величине усадки обмаэки, т.е. чем меньше величина усадки, тем выше сцепляемость обмазки с обрабатываемьм изделием, . которая, в свою очередь, обеспечи вает стабильное протекание процесса насыщения,Как видно из данных таблицы, величина усадки обмазки при 900 С в течение 2 ч составляет - 1,9 мм, в 45 то же время насыщение из известного состава при тех же условиях приводит к большей величине усадки - б,мм.Полученные данные свидетельствуют об уменьшении величины усадки обмаэкииэ предлагаемого состава по сравнениюс известным в фз раза. Использование предлагаемого состава для диффузионного вольфрамоси- . лицирования иэ обмазок стальных иэделий обеспечивает по сравнению с известными уменьшение величины усадки обмазки на 300, что обеспечивает стабильное протекание процесса вольфрамосилицирования и воэможность, получения диффузионного вольфрамоси-, лицированного слоя на деталях сложной конфигурации, больших габаритов.