Состав для хромирования стальных изделий

.Ко 06 (088.8)видетельство СССР23 С. 9/02, 1973.ХРОМИРОВАНИЯ СТАЛЬН предназначено дляй обработки металло 23-3010-122-7 а Окись хро АлюминийОкись иттМеталличе Окись алю кии йод 1-3иния Остальн ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИ ВТОРСКОМУ Сви, -химико-термичес Изобретение относится к химико- термической обработке, а именно к составам для хромирования, и может быть использовано в машиностроительной,химической и других отраслях промышленности для повышения эксплуатационной стойкости деталей машин и инструмента.Целью изобретения является повышение насьпценной способности и увеличение жаростойкости изделий.Состав для хромирования содержит окись хрома, алюминий, окись алюминия, окись иттрия, а в качестве активатора используют металлический йод при следующем соотношении компонентов, мас.Х: ЯЦ 1527321 и сплавов и может быть использованов машиностроительной и химическойпромышленности. Цель изобретения - повьппение насыщающей способности и увеличение жаростойкости хромовых покрытий. Для этого в состав для хромирования наряду с окисью хрома алюминием,окисью алюминия дополнительно вводятся окись иттрия, а в качестве активатора металлический йод.при следующемсоотношении компонентов, мас.Х: окисьхрома 23-30, алюминий 10-12, окисьиттрия 2-7,металлический йод 1-З,окисьалюминия остальное. Такая обработка позволяет получить диффузионные слоитолщиной до 80 мкм. 1 табл,Введение окиси иттрия в смесь приводит к легированию хромового покрытия и повышению его жаростойкости.Нижнее значение (2 мас.Х) определяет границу влияния элемента как легирующей добавки, повышающей жаростойкость. Превышение верхней границы (7 мас.Х) ведет к резкому ухудшению эксплуатационных свойств покрытия, его растрескиванию и осыпанию.Применение в качестве активатора металлического йода способствует более активному удалению с поверхности металла окисных пленок и более интенсивной доставке активных атомов хрома к поверхности обрабатываемого иэделия эа счет газотранспортной реакции переносаНижнее предельное значение (1 мас.Х) количества металлического йода обеспечивает минимально необходимую концентрацию элементов газовойфазы, от которой зависит скорость образования покрытий. Превышение верхнего предела (3 мас.Х) приводит к тому, что в состав покрытия входит эле 5мент носителя, отрицательно влияющийна его жаростойкость.Нижней предел содержания окисихрома (23 мас.Х) определяется минимальным количеством активных атомовхрома, необходимых для поддержаниявысокой насьш(ающей способности состава. Верхний предел содержания окисихрома (30 мас.Х) ограничен резкимповышением температуры в результатепрохождения реакции алюмотермическоговосстановления, приводящим к спекаию смеси и резкому уменьшению насыщающей способности, Количественное содержание алюминия (10-12 мас.Х) связано с массовым содержанием окиси хромаопределяется полнотой глубины преврацЕния алюмотермической реакции восстановления окиси хрома, являющейся по-танщиком основного компонента покрытия.В качестве инертной добавки используют окись алюминия, добавляемую висходную смесь до 100 Х. Целью введения инертной добавки является предотвращение спекания шихты и ее налипание на поверхность изделия.Перед использованием все компоненты порошковой насыщающей среды просушивают при 80-100 С и измельчают,35Реакционную сме ь перед использованием перемешивают в барабанных смесителях. Обычно для этой цели используюбарабаны емкостью 15-20 л. Смешиваниепроводят при скорости вращения бараба 40на около 60 об/,мин в течение 30 мин. 1Одновременно со смешиванием происходит измельчение некоторых компонентов.Для просеинания компонентов смеси иготовых смесей используют вибрационное сито с электроприводом и наборомсеток с размером ячеек от 2-3 до0,2-0,3 мм,Первоначально в смесительный барабан засыпают окись алюминия, затемокись хрома, алюминий, окись иттрия,металлический йод, Такая последовательность необходима с целью исключения самопроизвольного возгорания смеси.55П р и м е р, Процесс хромирования проводят в контейнерах из нержавеющей стали. Упаковку контейнера осуществляют в следующем порядке. На дно помещают слой смеси толщиной 20-30 мам. 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 нерхнего края до кромки тигля не менее 40 мм, Сверху в контейнер устанавливают жаростойкую трубку, через которую в смесь подают аргон. Подготовленные к насьпцению контейнеры загружают н печь, разогретую до температуры процесса 950-1100 С, Диффузионный слой формируется в момент прохождения реакции восстановления и после ее завершения во время выдержки втечение 1 ч при температуре процесса. После окбнчания процес ;.а тигель вынимают из печи и охлаждают на ноздухе. Смесь вместе с обработанными деталями высыпают на поддон. Как правило, отдЕление смеси от поверхности деталей не представляет затруД- нений. Размер тигля выбирают исходя из размеров обрабатываемых деталей и рабочего пространства печи, Скорость( подачи аргона составляет 0,2-0,3 л/мин.Измерение толщины хромированного слоя производят на образцах-свидетелях, помещаемых совместно с обрабатываемыми деталями, на приборе ПМИ-З.Оценку жаростойкости проводят граниметрическим способом по приросту массы, отнесенной к единице исходной площади поверхности образца К 10.оУсловия испытаний: И=1100 С в течение 30 ч.Предлагаемый состав сравнивают с известным при хромировании на стали УЯ при 1100 С в течение 1 ч.Сравнительные данные по обработке приведены в таблице.Из таблицы видно, что за время в 4 раза меньшее, чем для известного состава,получают слой толщиной в 3- 5 раз больше, Жаростойкость получаемых покрытий превосходит известное в 7-11 раз.Формула изобретенияСостав для хромиронания стальных изделий, содержащий окись хрома, алюминий и активатор, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышен:; его насьпцающей способности и уве1527321 личения жаростойкости изделий, он дополнительно содержит окись иттрия, а в качестве активатора металлический йод при следующем соотношении компонентов, мас.7.:5 Окись хромаАлюминийОкись иттрияМеталлический йодОкись алюминия 25-30 10-12 2-7 1-3 Остальное Время Толщина насыщее- покрыния, ч тия,мкм Приростмассы, г/м Содержание компонентов,мас.%Состав Сго А 1 А 1 Г А 1 го 58,8 15 57 12 4 -- 27 Составитель И.ПетровРедактор В.Петраш Техред Л,Олийнык Корректор О.Ципле Заказ 7486/37 Тираж 942 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5