Состав для карбохромирования стальных деталей

(51)5 С 23 С 12/02 И БРЕТЕНИ ТВУ ИО СКОМУ СОИД А щее в т целью п розионн обр абать тй 1 ного на алюмини евыи и 40-70 0,5-2 ХромДифеиилХлористый амм О,нийИнертный наполниьное с В качестве состав содержия, или ит окись алюмин или кварцевый носящийся к ар сь магния,Дифенил, о 1углеводоромулу С Н,песок.оматичесескую . ормулу дам, имеет хи и структурную стыйество,принтов,С СН СН СН/ Н ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Научно-исследовательский институт технологии автомобильной промышленности и Свесский насосный завод (72) И.И,Юрков, Г.А.Мельничук, Н,В.Степанова, В.И.Ющенко, В Л.Дерка И.И.Левченко и В.М.Еременко(56) Авторское свидетельство ЧССР У 149338, кл. 48 В 11/04, 1972.(54) (57) 1. СОСТАВ ДЛЯ КАРБОХРОМИРОВАНИЯ СТАЛЬНЫХ ДЕТАЛЕЙ, включающий,хром, хлористый аммоний, углеродсодерэИзобретение относится к областиметаллургии, а именно к химико-терми".ческой обработке металлов и сплавов,в частности к составам для комплексного термодиффузионного насыщения поверхности стальных деталей углеродоми хромом, и может быть использовано вразличных областях машиностроения дляобработки быстроизнашивающихся деталей - гидронасосов и т.п.Цель изобретения " повышение износостойкости, коррозионной и кавитационной стойкости обрабатываемых деталей,Состав включает хром, хлориаммоний, углеродсодержащее вещдифепил и инертный наполнительследующем соотношении ингредиемас, 7: углерод жит диф :ингредиХром Дифе Хлор Инер тель 2, Со щий с щество и инертный наполнительч а ю щ и й с я тем, что, свышения износостойкости, корй и кавитационной стойкостиваемых деталей, в качествеодержащего вещества он содернил при следующем соотношениинтов, мас.7.: 40-70 нил 0,5-2,5 истый нммоний 0,2-5,0 тный наполни- Остально став по и,1, о т л и ч а ю я тем, что в качестве ин лнителя он содержит окисьили окись магния, или кварокинертного наполнителСостав для карбохромирования гото- .вят следующим образом,Все ингредиенты, взятые в виде порошков, тп 1 ательно перемешивают. Затем в течение 4,ч просушивают при140 С, после чего подготовленные конкретные составы используют для химико-термической обработки,Конкретные смеси предлагаемого со-.става, а также известный состав приведены в табл.1,П р и м е р, Процесс химико-термической обработки с использованием 15 указанных в табл.1 конкретных составов осуществляют следующим образом.Для проведения процесса используют цилиндрические образцы из сталей 6 Х 4 М 2 ФС и У 8 высотой 5 мм и диамет ром 15 мм. Для осуществления процес": са химико-термической обработки при-. меняют контейнеры из нержавеющей стали Х 2 ЗН 18 с герметизирующим плавким затвором. В качестве плавкого затвора 25 используют натриевосиликатную глыбу, которая плавится при 750-800 С. В контейнер укладывают образцы и засыпают насыщающеи смесью. Затем устанавливают прокладку из нержавеющей стали 12 Х 18 Н 9 Т, засыпают прокаленный при 1200 С кварцевый песок, Все зто накрывают натриевосиликатной глыбой, измельченной в шаровой мельнице до порошкообразного состояния. Контейнер 3- с,обрабатываемыми образцами при комнатной температуре помещают в злектропечь сопротивления и нагревают до 1080 С, выдерживают в течение 8 ч, затем контейнер извлекают из печи и охлаждают на воздухе.Результаты испытаний образцсх ., обработанных в предлагаемом составе,представлены в табл. 2,45Указанные границы содержания опр-. -деляются обраэованпем беспористогокарбидного слоя, обладающего достаточно Высокими Физико-химическими и физп-,., 50ко-механическими свойствами,Использование хрома в количествеменее его нижней границы приводит куменьшению толщины карбидного слоя,а более верхнего предела ведет к по 55вьдпению,склонности смеси к спеканию,что ухудшает ее технологичность и понижае 1 г чистоту поверхности обрабатываемых изделий. Содержание хлористого аммония в предлагаемом составе (0,2-5%) определяется исходя иэ образования требуе" мого количества хлоридов хрома, необходимых для осуществления продесса при диффузионном карбохромировании, Уменьшение содержания хлористого аммония ниже предлагаемого приводит куменьшению толщины диффузионного слоя. Увеличение содержания хлористого аммония приводит к значительному ухудшению чистоты поверхности и повышению хрупкости.Увеличение содержания инертного наполнителя (окись алюминия, окись магния, кварцевый песок) до 69,3%снижает спекаемость смеси, тем самымповышая ее технологичность.Количество дифенила, .вводимого в состав в предлагаемом соотношении, обеспечивает образование карбидного слоя типа (Ре; Сг) С, с микротвердостью 24-27 ГПА, Понижение содержаниядифенила ведет к ухудшению износостойкости покрытия. Введение в предлагаемый состав дифенила вьппе предлагаемо" го приводит к повышению микротвердости до 31 ГПА, что влечет за собой поцьппенную хрупкость карбохромированного слоя, а зто отрицательно сказывается на физико-химических и фиэикомеханических свойствах. При введениидифенила в предлагаемом количестве врезультате нагрева смеси идет образование метана (СН),водорода (Н) и углекислого газа (СО, ) вследствие взаимодействия кислорода, содержащегося в контейнере, с продуктами разложения дифенила,В результате постепенного разложения дифенила при нагреве образуетсябольшое количество углеродсодержащихгазообразных соединений (СН, СО).Повышенная их концентрация в объемеконтейнера ведет к ускорению .процес-.са карбидообразования, т.е, взаимодействия углерода содержащегося в газовой атмосфере, с хромом, осаждаемым на стальной поверхности изделия,При обработке предлагаемым составом концентрация углеродсодержащихгазон достаточна для образования кар" бидного слоя .обладающего высокими физико-химическими свойствами. Практи" чески обезуглероживание подслойной зоны не имеет места, вследствие чего последующая закалка (860-900 С в воде) обеспечивает нод карбидным слоем9001 6довиях трения скольжения повышается в 1,25-1,6 раза. Коррозионная стойкость увеличивается в 1,3-1,5 раза, а кавитационная стойкость в 1,4 - 1,6 раза. Полученный диффузионный карбохромированный слой практически не имеет пор, а шероховатость поверхности соответствует 8 аклассу. 155 наличие твердой и прочной основы, позволяющей зксплуатировать изделия при повышенных нагрузках и в условиях кавитационного износа.Химико-термическая обработка в предлагаемом составе приводит к образованию карбидных слоев толщиной 22- 24 мкм. Микротвердость слоя составляет 24-27 ГПА. Износостойкость в усО Таблица остаа иасъиаа- неркавещай среды стали Состав, кас.Х Хроисодеркаааа икерткаа дора аса Боидааф Дифе кил Хлора етыйачнокиа 0,5%кость мг/см Изно кг/м а Микротвердость Н ГПа ол Индек среды оя+Испытания коррозионной стойкости проводтечение 3 ч. и, в "царской водке" Составитель Л.Бурлиехред Л,Олийнык ов Корректор Э.Лончакова Редактор Е,Папп аказ 821 Тираж 805 НИИПИ Государственного комите 113035, Москвадписное по изобретениям и открытиям рн ГКНТ