Состав для диффузионного хромирования стальных изделий

Я АНИЕ ИЗОБРЕТ ашиностроительно ельной, химическ(21) 424 (22) 05. (46) 30. (71) Вос ческий и (72) Л.Г Н.В.Кори 74/31 й, п боростроиругих отрасповышения эк и 03.8 05.8 точи исти .Вор опал20ский техноло Бюл,-Сибирутшнин,мышленност ционной ст ехнологиче ения - пов дл йколях пр сплуат шин и изобре способ розион ти деталеи маоснастки. Целе насьпцающейовышение корой В.Б.Садыков,(088.8)етельство ССС 9/02, 1981 ев,В.М1,06 ости ой с саста ойкос Это д а,и.Шинкевич ) 621,785 ) Авторск 70488, кл икротвердос ется исполь ффузионного Ю.А (53 (56 ти изд зовани лии, м со св 2я хромированияма, порошки алтый аммоний,нии компонентди 20-30, порхлористый аммостальное. 2 сод юми ержащего ния, меди следующем мас.Е: по алюминия 2-3, окс ксид хро хлориссоотнаше ошок ме-17; д хрома(57) Изо В ДЛЯ ДИФФУЗИОНАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙбретение отноской обработкеи может быть и ХРОМИ и ов, ошок оний табл ится к металл спольэ имикоер о в плаво Хлористый аммоний 2-3Оксид хрома Остальное Порошок меди, введенный в количестве 20-30 мас.% в состав для хромирования, при восстановлении алюминием оксида хрома вступает во взаимо действие с восстановленным хромом с образованием сплава.При насыщении стальных изделий иэ порошковой смеси предлагаемого саста ва медь вытесняет атомы хрома из сплава, тем самым способствует форми рованию бездефектного диффузионного слоя, повышает коррозионную стойкость, толщину и микротвердость слоя. иборостроительугих областях сплу"шин повышения зк и деталей ма снастки.- увеличение т слоя, повьппение ойкости и микро щины диффузионногего коррозионной твердости,Согласно предла состав для диффуэиния ст хрома,ых издел порошок алю ристый аммо отношении кампо Порошок меди Порошок алюминиехнологичность хромирующего состав максимальную скорость хромировани ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Изобретение относится к химико- термической обработке металлов, сп вов и может быть использовано в ма шиностроительнои, пной,химической и дпромьппленности дляатационной стойкости технологической оЦель изобретения аемому способу нного хромировай включает оксид миния, порошок меий при следующем нтов, мас,7:20-3015-17 Кроме того, введение порошка медколичестве 20-30 мас.Е обеспечиваХлористый аммоний в предлагаемом составе используется как активатор.Оксид хрома в предлагаемом составе - стандартный порошок (ГОСТ 29 12573), порошок меди - стандартный(ГОСТ 4960-75) порошок алюминия -стандартный (ГОСТ 6058-73), активатор - по ГОСТ 3773-72,Для выбора оптимального количества вносимого компонента порошка медиприготовлены смеси из компонентов,содержащих каждая, мас. ; алюминий16 хлористый аммоний 1,5 как в прототипе), отличающиеся друг. от друга 15содержанием меди, равным в каждойсмеси,мас. : 15; 20; 25; 30 . 35, атакже содержанием оксида хрома, составляющим дополнительную до 100%часть в каждой смеси. 20Процесс диффузионного насьпценияосуществляют при 920-950 С в течение4 ч в контейнерах с плавким затвором.Данные по влиянию количества медив порошковой смеси на толщину диффузионного слоя, микротвердость, коррозионную стойкость представлены втабл. 1.Как следует из табл.1 изменениесодержания порошка меди от 20 - 3030 мас.Х оказывает существенное влияние на толщину, микротвердость, коррозионную. стойкость хромирующего покрытия.Содержание порошка меди в смесиболее 30 мас.после процесса насыщения приводит к резкому снижениюплотности и толщины диффузионногослоя образцов и снижению коррозионной3 гстойкости до 5, 210 - б, 110 г/мм ч 40и микротвердости до 10300-12900 МПа,а толщина слоя составляет 18-29 мкм.При содержании порошка меди в смеси менее 20 мас. . наблюдается уменьшение толщины диффузионного слоя,при этом коррозионная стойкость падает до 2,5 10- 3,10 10 З г/мм .чи микротвердость снижается до 1150013400 Па.При содержании порошка меди в сме" 5си 20-30 мас.7. диффузионный слой имеет достаточную толщину, коррозионную.тойкость, микротвердость. Таким образом, наилучшими показателями обладают составы 2 - 4 (табл. 1), включающие, мас. :Порошок меди 20-30Порошок алюминия 15-17 Хлористый аммоний 1-2Оксид хрома ОстальноеДалее восстановленную смесь просеивают через сито и смешивают с активатором в конусном смесителе в течение 10-15 мин,Герметизацию контейнера осуществляют борным ангидридом с измельченным стеклом, которые в процессе нагрева контейнера образуют плавкийзатвор.Процесс насьпцения проводят при930+20 С в течение 4 ч.П р и м е р 1. Готовят смешиваниемсмесь для насыщения, содержащую,мас. :Порошок меди 20Порошок алюминия 15Хлористый аммоний 2Оксид хрома 63Смесь предварительно восстанавлиовают в контейнере при 900 С. При этомпорошок алюминия восстанавливает оксид хрома до чистого хрома, Восстановленный хром вступает до взаимодействие с медью с образованием химического соединения. Кроме того, порошок меди играет роль инертной добавки, снижающей конечную температуру восстановления оксида хрома. Охлаждают контейнер до комнатной температуры и используют готовую смесьдля насьпцения с добавлением 17. хлористого аммония.Приготовленные образцы из сталей45, У 10 и ХВГ упаковывают в контейнери засыпают приготовленной смесью.Наводят плавкий затвор и помещаютконтейнер в печь, нагретую до 930 С,выдерживают в течение 4 ч. Затемконтейнер извлекают из печи, охлаждают до комнатной температуры и распаковывают.Результаты испытаний представленыв табл.2,П р и м е р 2. Процесс проводятаналогично примеру 1, при этом насыщающий состав имеет следующее содержание компонентов, мас.7:Порошок меди 25Порошок алюминия 16Хлористый аммоний 2,5Оксид хрома 56,5Процесс хромирования проводят при940 С в течение 4 ч. Результаты испытаний представлены в табл.2.Испытания полученных образцов попримерам 1 и 2 и прототипа проводи.снеси Равупвтаты лсаваей Пороюк тащикот орлссяд ротвардоств, Нпа 5 у 10 ппг ст 45 у 10 15 16 2016 25 16 30 16 35 6 3,11,80,80,66,13400 22000 24300 25900 12900 2,5 . 2,9 1,2 . 1,0 0,4О,2 0,5 5,25,6 67,5 62,5 57,5 52,5 415 25 42 54 60 29 1 гВОО 19500 22100 22900 11 ВОО 1,5 1,5 1,5 15 15 3 46 54 2 10 11500 25 17800 40 19800 42 19800 8 1 О 3 ОО 4 5 2 абл Ми твердость, МПа Толщина диффузи- Потеря массообраз"онного слоя, мкм цов, 1 О г/мм ,ч остав смес СТ ХВГТ 45 У 10 ХВГ СТ 45 У ВГПо при РУ17800 19500 22000 19800 22100 24300 типу 10100 1500 15900 42 31 25 54 46 40 12 25 20 1,0 1,8 0,8 0,8, 1,4 2,3 По про оставитель И.Петр ехред Л.Сердюкова Корректор С.Шекмар М.Пет едак ираж 941 Подписно Заказ 2787/22 ткрытиям при ГКНТ СС д. 4/5 ударственного комитета по изобретениям и 113035, Москва, Ж, Раушская наб ВНИИПИ Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 10 5 148 лись в 107.-ном растворе азотной кисе лоты при температуре раствора 70 С. Скорость коррозии оценивали по потере массы образцов.Взвешивание проводили на весах "МЕСНА И 1 К 1 ЕАКТАРУ РКЕСУ 1 Л 4 ЕТ" с точностью до 0,001 г.Микротвердость определялась на микротвердомере ПМТ-З, толщина диффузионного слоя - на металлографическом микроскопе "Неофот".Результаты сравнительных испытаний представлены в табл.2.Таким образом, использование предлагаемых составов (примеры 1 и 2 табл.2) позволяет повысить корроэионную стойкость в 1,3-5 раз, толщину диффузионного слоя в 1,7-2,8 раза и микротвердость в 1,3-1,4 раза. Кроме того, понижение температурыпроцесса насьпцения до 93020 С даетвозможность использования стандартных электрических печей.формула изобретенияСостав для диффузионного хромиро-вания стальных изделий, включающийоксид хрома, порошок алюминия, поро шок меди, хлористый аммоний о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения насьпцающей способности состава, повьппения корроэионной стойкости изделий и микротвердости, он со держит компоненты в следующем соот- .ношении, мас.7.:Порошок меди 20-30Порошок алюминия 15-17Хлористый аммоний 2-3 20 Оксид хрома Остальное