Состав для хромирования стальных изделий

СОЮЗ СОВЕТСКИХоалюеп мскииРЕСПУБЛИН 4(51) С 2 З С 10/З 2 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Центральный научно-исследовательский и проектно-технологический институт механизации и электрификации животноводства Южной зоны СССР (53) 621.785.51.06(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР Ф 924172, кл. С 23 С 9/04, 1980.2. Авторское свидетельство СССР . У 536252,. кл. С 23 С 9/02, .1977. 801137112 А(54) (57) СОСТАВ ДЛЯ ХРОМИРОВАНИЯ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ, содержащий феррохром, шамот и хлористый аммоний, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения качества покрытий путем повышения микротвердости обрабатываемых изделий, он дополнительно содержит титан и древесноугольный карбюризатор при сОотношении компонентов, мас.7:ТитанДревесноугольныйкарбюризатор 2-4Хлористый аммоний 1-2Шамот 20-25Феррохром ОстальноеИзобретение относится к машиностроению, а именно к химико-термической обработке, и может быть испольэоФвано для повышения износо- и коррозиснной стойкости деталей в сельхозмашиностроении и других отраслях.Известен состав Я хромированнястальных изделий, имеющий следующеесоотношение компонентов, мас.7.окисьхрома 43 - 49; порошок алюминия 18 - 1020; хлористый аммоний 1 - 3; сернистое железо 3 - 5; окись алюминияостальное.Недостатком указанной смеси является то, что образующиеся диффузионные слои имеют обеэуглероженный подслой, что резко снижает их эксплуатационные характеристики,Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности и достигаемому эффекту является состав 121 длядиффузионного хромирования, которыйсодержит следующие компоненты, мас.Х:Хром 78-89Окись алюминия 14-17 25Хлорид аммония 1,0-1,7Недостатком данного состава является невозможность получения диффузионных слоев с необезуглероженнымподслоем, что резко снижает эксплуатационные характеристики, особеннона среднеуглеродистых сталях, например стали 45,Цель изобретения - улучшение качества покрытий путем повышения мнк- Зротвердости обрабатываемых изделий. 2-41-220-25Остальное50 При поверхностном легировании стальных изделий, особенно иэ мало- и среднеуглеродистых сталей, происходит обезуглероживание подслоя, вследствие чего резко снижаются эксплуата ционные свойства покрытий и, как следствие, экономическая эффективность химико-термической обработки. Указанная цель достигается тем что состав для хромирования стальных изделий, содержащий феррохром, шамот и хлористый аммоний дополнительно40содержит титан и древесноугольный карбюризатор,при следующем содержании компонентов, мас.й:Титан 3-745ДревесноугольныйкарбюризаторХлористый аммонийШамотФеррохром После хромирования в известномсоставе поверхностный легирующийслой представляет собой твердый раствор хрома в железо плюс карбидыхрома (глубина 30-35 мкм и микротвердость порядка 1200-1400 кгс/мм) собезуглероженным подслоем глубинадо 80 мкм и микротвердость 280 -350 -. .г,В процессе эксплуатации на первомэтапе наблюдается заметное повышениеизносостойкости изделий (пока работает карбидный слой, после чегонаступает период ускоренного износа,работает обезуглероженная зона),который резко снижает общую картинуэффективности обработки.Введение в состав легирующей смеси древесноугольного карбюризаторав предлагаемой концентрации позволяет повысить содержание углерода вподслое и получить плотный слой карбидов хрома на поверхности с микротвердостью 1500-1800 кгс/ммСнижение концентрации древесноугольного карбюризатора в смеси до 17.не оказывает заметного влияния напроцесс, а повышение концентрацииболее 47 приводит к снижению эффективности смеси вследствие образования карбидов в легирующей смеси.Титан вводится с целью предупреждения образования карбидов хрома в самой насыщающей смеси, так как онявляется одним из наиболее сильныхкарбидаобразующих элементов.Снижение концентрации титана менее 37. снижает эффективность процесса, вероятно, вследствие образованиякарбидов хрома в легирующей смеси.Превышение концентрации титана всмеси более 1 ОЙ способствует обезуглероживанию поцглоя из-эа титанированЮя карбюриэатора, т.е. образованиякарбидов титана на карбюризаторе.При концентрации титана в смеси 15207, очень хорошо титанируются крупные частицы и специально загружаемыекусочки карбюриэатора, в том числеграфита,П р и м е р. Образцы стали 45 диаметром 10 и длиной 20 мм загружали с исследуемыми смесями в стальные .контейнеры с плавкими затворами, а затем печь. Термодиффузионное легирование осуществляли в течение 6 чопри 1030 С. В качестве титана ис/Содерхание комнонентов, мас.Х Характеристика слояе Характеристика подслол Карбвризатор Жкротвердость,кгс/мм Иихро- тверддость, кгс/мм Шаа мот Хлористый аммоний Тол-.щина,мкм феррохром тан Эг те Предлагаемый 7420 62 25 60 720 1710 30 760 32805 60 68 22,5 1,5 60 760 75 530 50-60 670 32 1805 19 0,5 1310 18 2,5 26 26 1670 Известный 21.79 2 Р73 25 32 1260 80 420 72 460 30 1340 Составитель Г, БахтиноваТехред М.Пароцай Корректор М.Леонтюк Редактор Ю.Ковач Заказ 10469/19 Тираж 900 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета Г".СР по делам.изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3 1137 пользовали мелкую фракцию (1 мм ) титановой .губки. Составы исследуемых смесе.й и полученные результаты представлены в5 таблице. Как видно из таблицы легирование изделий в смесях предлагаемого состава позволяет получать покрытия, обладающие высокой микротвердостью с менее обеэуглероженным подслоем. Не исключено, что на повышение микро- твердости оказывает влияние и возмож 12 4ное присутствие незначительных количеств карбида титана в слое.Повышение микротвердости основного слоя, и особенно подслоя, позволяет значительно повысить эксплуатационные ,характеристики деталей после обработки,Предлагаемый состав позволяет проводить процесс хромирования, снижающий или исключающий обеэуглероживание подслоя и, таким образом, дает возможность противостоять контактным нагрузкам. гг г ег ее Вегете г е гег