Состав для хромирования стальных изделий

ОЮЗ СОВЕТСКИХ ОЦИАЛИСТИЧЕСКИРеспуБлик а,О 4. 34 1)5 С 2 В;ИВ 39М 3 Р,йвй ОПИСАН о-дорож- уктурной Б,П.Сереог оров ство СССР 2, 1973.АНИЯ СТАЛЬНЫХ следующем соот мас.7.; окись х 10-12, хлорист лическцй цод 0 0,5-3; окись ал ХРОМИР ится к химико- металлов и спла ьзовано в маши. кая обработ фузионные сл табл. Изобретмической ам для хр ользован жческой ости для тойкости р щ относится к химико тке, а именно к со вания, и может быт шиностроительной, их отраслях промьппп ения эксплуатацион ей машин и инструм ение браб тав м дру повьпд детал енойн ется повышен состава и изделий.я содержит ись алюминия естве акти- ческий йод едующем соо ния явля особнос ойкости мировани миний, оа в ка ватора юг металли ий при тов, ма 0 ГОсудАРстВенный нОмитетПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(71) Московский автомобильньпЪ институт и Институт смакрокинетики АН СССР(57) Изобретение отнотермической обработкевов и может быть испол Целью изобретние насыщающей сувеличение жаросСостав для хрокись хрома, алюхлористый иттрийватора использи йодистый аммонношении компоненОкись хромаАлюминий ностроцтельноц и ленности. Цель из .ние насыщающей сп кости хромовых по состав для хромир окись хрома, алю 1 дополнительно вво а в качестве акти таллический йод ц хцмцческоц промъппобретения - повышеОсобностн и жаростойкрытий. Для этого вовация, содержащийяний, окись алюминия,дят хлористый иттрий,ватора используют мейодцстый аммоний при ношении компонентов, рома 23-30; алюминий ьп иттрий 2-5; метал-. ,5-2; йодистый аммоцицюминия остальное. Тапозволяет получить диФ- и толщиной до 90 мки. Хлористьп иттрий 2-5Металлический цод 05- 2Йодистый аммоний 0,5-3Окись алюминия Остальное СЛВведение хлористого иттрия в смесь ДЪприводят к легированцю хромового по- М 4крытия и повышению его жаростойкости:Нижнее значение (2 мас,7) определяет границу влияния элемента как ле- ф,гирующей добавки, повьппающей жаростойкость. Превышение верхней границы(5 мас.Е) ведет к резкому ухудшениюэксплуатационных свойств покрытия,его растрескиванию и осыланию.3.Применение в качестве акти металлического пода способствует более активному удалению с поверхностиметалла окисных пленок и более интенсивкой доставки активных атомов -хрома к поверхности обрабатываемогоизделия за счет газотранспортной ре,акции переноса. Нижнее предельное значение (0,5 мас.%) весового количества металлического йода обеспечиваетминимально необходимую концентрациюэлементов газовой Фазы, от которойзависит скорость образования покрытий.1 ревышение верхнего предела (2 мас.%) 10приводит к тому, что в состав покрытия входит элемент носителяотри,цательно влияюций на его жаростойкость,Добавка йодистого аммония служитдля формирования в составе газовойсреды йодистого водорода, необходимого для осуцествления транспорта легируюцего элемента в состав покрытия,что и определяет нижнюю границу 20(0,5 мас.%) влияния легирующего элемента на жаростойкость покрытия. Верхняя граница (3 мас.7) определяетсяколичеством азотсодержацих газовыхсоединений, ведущих к образованию нит ридных фаз в покрытии, которые снижаЮт жаростойкость хромового покрытия.Нижний предел содержания окиси хрома (23 мас. ) определяется минимальНым количеством активных атомов хроМа, необходимых для поддержания высокой насыщаюцей способности состава,Верхний предел содержания окиси хроМа (30 мас./) ограничен резким повышением температуры, в результате прохождения реакции алюметермическоговосстановления, приводящим к спеканиюСмеси и резкому уменьшению насыщающейспособности. Количественное содержаниеалюминия (10-12 мас, ) связано с массовым содержанием окиси хрома и определяется.полнотой глубины превращенияалюмотермической реакции восстановления окиси хрома, являющейся поставщиком основного компонента покрытия.В качестве инертной добавки используют окись алюминия, добавляемую висходную смесь до 100Целью введения инертной добавки является предотвращение спекания шихты и ее налипания на поверхность изделия.Перед использованием все компоненты порошковой насыцающей среды просушивают при 80-100 С и измельчают. Реоакционная смесь перед использованиемперемешивается в барабанных смесите 1лях, Обычно для этой цели используются барабаны емкостью 15-20 л.Смешивание проводится при скоростивращения барабана около 60 об/мин в течение 30 мин, Одновременно со смешиванием происходит и измельчение некоторых компонентов, Для просеивания компонентов смеси и готовых смесей используют вибрационное сито с электроприводом и набором сеток с размером ячеек от 2-3 мм до 0,2-0,3 мм.Первоначально в смесительньп барабан засыпается окись алюминия, затем окись хрома, алюминий, хлористьп иттрий йодистьп аммоний, металлический йод. Такая последовательность необходима с целью исключения самопроизвольного возгорания смеси.П р и и е р , Процесс хромирования проводят в контейнерах из нержавеющей стали. Упаковка контейнера проводится в следуюцем 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 - не менее 20 мм. Сверху в контейнер устанавливает я жаростойкая трубка, через которую в смесь производится подача аргона. Подготовленные к насыщению контейнеры загружают в печь, разогретую до температуры процесса 950- 1100 пС. Диффузионный слой формируется в момент прохождения реакции восстановления и после ее завершения во время выдержки в течение.1 ч при температуре процесса. После окончания процесса тигель вынимают из печи и охлаждают на воздухе. Смесь вместе с обработанными деталями высыпают на поддон. Отделение смеси от поверхности деталей не представляет затруднении. Размертиглей выбирается исходя иэ размеров обрабатываемых деталей и рабочего про" странства печи. Скорость подачи аргона 0,2-0,3 л/мин. Измерение толщины хромированного слоя производится на образцах-свидетелях, помещаемых совместно с обрабатываемыми деталями, на приборе ПИТ-З.Оценку жаростойкости проводят гра" виметрическим методом по приросту массы, отнесенной к единице исходной площади поверхности образца К 10,Условия испытаний: Т=1100 С в течение ЗО ч.Формула изобретения Состав для хромирования стальных изделий, содержащий окись хрома, алю Сост ремяасыще Толщинапокрытия рирост ассы,г/мф Ч ест 58 редлааемый2 23 10 3 25 11 4 27 12 5 30 12 6 20 8 7 2511 8 35 14 34 64 59 5 2 0,5 3 1 4 2 5 3 3 1,3 0,3 1 1 0,4 Ь 4,53 ьныи состав. оставитель Л.Бурлиноваехред Л,Олийнык Корректор Л.Патай актор Н,Рогул аказ 266 Тираж 811НИИПИ Государственного комитета по изо113035, Москва, Ж, Р Подписноетениям и открытиям при ГКНТ ССская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 10 5 1Сравнительные данные по обработкеприведены в таблице.Сравнивают предлагаемый состав сизвестным при хромировании на сталиУ 8 при 1100 С в течение 1 ч.Из таблицы видно, что за время в4 раза меньшее, чем для известногоспособа получают слой толципой в 3-6раз больше, Жаростойкость получаемыхпокрытий выше в 8-12 раз. 54 1304 6миний, окись алюминия и активатор,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения насыщающей способности состава и увеличения жаростойкости изделий, он дополнительно содержит хлористый иттрий, а в качествеактиватора металлический йод, йодистый аммоний при следующем соотношениикомпонентов, мас.7:Окись хромаАлюминийХлористый иттрийМеталлический йодЙодистый аммонийОкись алюминия