Состав для хромирования стальных изделий

,П,Сереров 06 (088,8)видетельство23 С 9/02, 1 химиков и 25- 10- 2-7 Окись л ГОсудАРстВенный нОмитетпо изоБРетениям и ОТКРытилпРи Гннт сссР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Московскийный институт имакрокинетики(54) СОСТАВ ДЛЯ ХРОИРОВАНИЯНЫХ ИЗДЕЛИЙ(57) Изобретение относится ктермической обработке металл Изобретение относится к химикотермической обработке, а именно ксоставам для хромирования, и можетбыть использонано в машиностроительной, химической и других отрасляхпромьппленности для повышения эксплуатационной стойкости деталей машин иинструмента.,Цель изобретения - повьппение насьпцающей способности состава и увеличение жаростойкости изделий.Состав для хромирования содержитокись хрома, алюминий, окись алюминия, окись лантана, а в качествеактиватора - металлический йод, приследующем соотношечии компонентов,мас.%:Окись хрома 30Алюминий 12 сплавон и может быть использованов машиностроительной и химическойотраслях промышленности. Пель изобретения - поньппение насьпцающей способности и увеличение жаростойкостихромовых покрытий. Для этого в составдля хромирования наряду с окисьюхрома, алюминием, окисью алюминия,дополнительно вводится окись лантана, а в качестве активизатора используют металлический йод при следующемсоотношении компонентов, мас,%: окисьхрома 25-30; алюминий 10-12; окисьлантана 2-7; металлический йод 1-3;окись алюминия остальное, Такая обработка позволяет получить диффузионныйслой толщиной до 77 мкм. 1 табл. Металлический йод 1-3Окись алюминия ОстальноеВведение окиси лантана в смесьприводит к легиронанию хромового покрытия и повышению его жаростойкости, ЯНижнее значение (2 мас,%) опреде ляет границу влияния элемента как ле- вань гирующей добавки повышающей жаростой- Д; кость. Превышение верхней границы ФФ (7 мас.%) ведет к резкому ухудшению эксплуатационных свойств покрытия, его растрескиванию и осыпанию.Применение в качестве активатора металлического йода способствует бо- фф лее активному удалению с поверхности металла окисных пленок и более интенсивной доставке активных а эмов хрома к поверхности обрабатываемого изделия эа счет газотранспортной реакции переноса. Нижнее предельное значение(1 мас.%) весового количества металлического йода обеспечивае минимально необходимую концентрацию элементов газовой фазы, от которой зависит скорость образования покрытий. Превышение верхнего предела (3 мас. ) приводит к тому, что в состав покрытия входит элемент носителя, отрицательно влияющий на его жаростойкость.Нижний предел содержания окиси хрома (23 мас.%) определяется минимальным количеством активных атомов хрома, необходимых для поддержания высокои насыщающей способности соста ва. Верхний предел содержания окиси хрома (30 мас.%) ограничен резким повышением температуры в результате прохождения реакции алюмотермического восстановления, приводящим к спеканию смеси и резкому уменьшению насыщающей способности, Количественное содержание алюминия (10-12 мас.%)связано с массовым содержанием окиси хрома и определяется полнотой глубины 25 превращения алюмотермической реакции восстановления окиси хрома, являющейся поставщиком основного компонента покрытия.В качестве инертной добавки используют окись алюминия, добавляемую в исходную смесь до 100%. Целью введения инертной добавки является предотвращение спекания шихты и ее налипание на поверхность изделия.35 Перед использованием все компоненты порошковой насыщающей среды просушивают при 80-100 Ы и измельчают. Реакционная смесь перед использованием40 перемешивается в барабанных смесителях. Обычно для этой цели используются барабаны емкостью 15-20 л. Смешивание проводится при скорости вращения барабана около 60 об/мин в течение 30 мин. Одновременно со смешива 45 нием происходит измельчение некоторых коипонентов. Для просеивания компонентов смеси и готовых смесей используют вибрационное сито с электроприводом и набором сеток с размером 50 ячеек от 2-3 мм до 0,2-0,3 м. Первоначально в смесительный барабанзасыпается окись алюминия, затем окись хрома, алюминий, окись лантана, металлический йод. Такая последовательность необходима с целью исключения самопроизвольного возгорания смеси. П р и м е р, Процесс хромирования проводят в контейнерах иэ нержавеющей стали. Упаковка контейнера проводится в следующем порядке. На дно его помещают слой смеси толщиной 20-30 мм. Затем укладывают слой деталей так, чтобы расстояние до стенок тигля было не менее 15-20 мм, а расстояние между деталями было равно их толщине. Детали засыпают смесью. Расстояние между слоями деталей должно быть не менее 20 мм, а от верхнего края до кромки тигля не менее 40 мм. Сверху в контейнер устанавливается жаростойкая трубка, через которую в смесь производится подача аргона.Подготовленные к насыщению контейнеры загружают в печь, разогретую до температуры процесса 950-1100 С. Диффузионный слой формируется в момент прохождения реакции восстановления и после ее завершения во время выдержки в течение одного часа при температуре процесса. После окончания процесса тигель вынимают иэ печи и охлаждают на воздухе. Смесь вместе с обработанными деталями высыпают на поддон, Отделение смеси от поверхности деталей ке представляет затруднений, Размер тиглей выбирается исходя иэ размеров обрабатываемых деталей и рабочего пространства печи, Скорость подачи аргона составляет 0,2-0,3 л/мин. Измерение толщины хромированногослоя производится на образцах-свидетелях, помещаемых совместно с обрабатываемыми деталями, на прибореПИТ-З.Оценку жаростойкости проводятсогласно ГОСТУ гравиметрическим методом по приросту массы, отнесенной кединице исходной площади поверхностиобразца Х 10.оУсловия испытаний: Т=1100 Ы в течение 30 ч,Сравнительные данные по обработкеприведены в таблице (известный состав при хромировании иэ стали У 8 при1100 С в течение 1 ч),Из таблицы видно, что эа время в4 раза меньшее, чем для известного,получают слой толщиной в 3-5 разбольше. Жаростойкость получаемых покрытий превосходит известные в 6-9раз, что свидетельствует о достижениипоставленной цели изобретения.1 Содервание компонентов, мас.й т,го А 1 А 1 Р Т г его Время насы- Толщинащения, ч покрытия,мкм Приростмассы,г/м Состав С А 10 58,8 27 57 12 4 15 23 10 - 1 26 11 - 2 28 12 - . 2,5 30 12 - 3 1 О, 128,697,94 ;6,62 2 64 5 56 6 51,5 7 48 45 55 68 77 67,32 84,44 59,11 1,5 702,3 61 8 39 20 8 - 0,5 25 1 -, 0 7 35 14 - 4 12 10 14 Составитель Л.Бурлинова Редактор Л.Зайцева Техред Л.Сердюкова Корректор В.Гирняк Заказ 6727/31 Тираж 942 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям цри ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул, Гагарина, 1 О 5 152 О Формула изобретенияСостав для хромирования стальных изделий, содержащий окись хрома, алюминий и активатор, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью повьщгения насыщающей способности состава, увеличения жаростойкости изделий, он дополнительно содержит окись лантана, а Иавестный1Предлагаегегй2345Запредельный678 46 6в качестве активатора - металлический йод при следующег соотногггении компонентов, мас.Х:Окись хрома 25-30 Алюминий 10-2 Окись лантана 2-7Металлический йод 1-3Окись алюминия Остальное