Состав для термодиффузионного насыщения безвольфрамовых твердых сплавов

(51)5 С 23 С ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ П РСКОМУ ЕТЕЛ ЬСТВУ К ного насых сплавов,адия, алюГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Белорусское республиканское научнопроизводственноее объединение порошковой металлургии(56) Авторское свидетельство СССРМ 894017, кл. С 23 С 10/52, 1981.(54) СОСТАВ ДЛЯ ТЕРМОДИФФУЗИОННОГО. НАСЫЩЕНИЯ БЕЗВОЛЬФРАМОВЫХ ТВЕРДЫХ СПЛАВОВ(57) Изобретение относится к порошковойметаллургии, в частности к составам для создания на поверхности твердых сплавов изИзобретение относится к порошковой металлургии, в частности к составам для создания на поверхности твердых сплавов износостойких карбидных покрытий, и может быть использовано в машиностроительной и других областях промышленности.Цель изобретения - увеличение гидроабразивной износостойкости,Состав для термодиффузионщения безвольфрамовых твердывключающий оксиды титана, ванминия, порошок алюминия и активатор, дополнительно содержит оксид. никеля, а в качестве активатора - аммоний-цинк хлористый при следующем соотношении компонентов, мас. ф(,:Оксид ванадия 12-30Оксид титана 12-30Оксид никеля 7 - 9Порошок алюминия 18 - 21 носостойких карбидных покрытий, и может быть использовано в машиностроении.Целью изобретения является увеличение гидроабразивной износостойкости. Состав для термодиффузионного насыщения безвольфрамовых твердых сплавов, включающий оксиды титана, ванадия, алюминия, порошок алюминия и активатор, дополнительно содержит оксид никеля, а в качестве активатора - аммоний- цинк хлористый, при следующем соотношении компонентов, йас.,: оксид ванадия 12-30; оксид титана 12 - 30; оксид никеля 7 - 9; порошок алюминия 18 - 21; аммоний-цинк хлористый 1 - 3: оксид алюминия - остальное, Использова- Я ние состава позволяет повысить гидроабразивную износостойкость твердых сплавов в 1,3-1,75 раза. 1 табл,Ф Аммоний-цинкхлористы й 1 - 3Оксид алюминия Остальное Функциональное назначение каждого из компонентов: оксид титана (Т)О 2), оксид ванадия (Ч 205), оксид никеля (й 20 з) - поставщики активных атомов титана, ванадия, никеля соответственно для образования на поверхности безвольфрамовых твердых сплавов карбидного слоя, легированного никелем, обладающего высокой гидроабразивной износостойкостью; порошок алюминия марки ПА- восстановитель титана, ванадия и никеля из их оксидов; аммонийцинк хлористый чН)з 2 пС 5 - активатор процесса термодиффузионного насыщения; оксид алюминия (А 20 з) - балластная добавка, предотвращающая спекание составав процессе термодиффуэионного насыщения.Выход за указанные пределы не удовлетворяет поставленной цели по следующим причинам (по компоненту); при увеличении содержания оксидов титана, ванадия, никеля они полностью не восстанавливаются в процессе синтеза состава, вследствие чего падает насыщающая способность порошкового состава, снижается гидроабразивная стойкость покрытия, при уменьшении падает насыщающая способность за счет присутствия в порошке свободных алюминия и магния, что также снижает стойкость покрытия при гидроабраэивном износе, При увеличении содержания порошка алюминия последний полностью не расходуется на восстановление оксидов насыщающих элементов, что снижает насыщающую способность и, следовательно, гидроабразивную износостойкость покрытия из-за присутствия в нем свободного алюминия, а при уменьшении содержания оксиды насыщающих элементов полностью не восстанавливаются, что также приводит к снижению гидроабразивной износостойкости. покрытия. При увеличении содержания аммония - цинк. хлористого ухудшается технологичность процесса из-эа обильного газовыделения, при уменьшении содержания резко падает насыщающая способность состава за счет замедления транспортировки атомов насыщающих элементов к поверхности обрабатываемых и деталей, При увеличении содержания оксида алюминия падает насыщающая способность и кратность использования состава иэ-эа снижения удельного объема элементов-диффузантов, при уменьшении содержания порошковый состав спекается. Состав для комплексного насыщения получают тщательным перемешиванием компонентов. После перемешивания осуществля ют самораспространяющийся высокотемпературный синтез в контей,нерах из нержавеющей стали. Синтезированный состав размалывают при одновременном добавлении аммония-цинк хлористого.Процесс комплексного насыщения осуществляют в контейнерах из нержавеющей стали, снабженных плавким затвором, при 1000 ч:20 С в течение 4-6 ч беэ применения вакуума или защитных атмосфер или в кон 1 - 3 Остальное тейнерах без плавкого затвора в атмосферезндогаэа или диссоциированного аммиака.П р и м е р, Проводят термодиффуэионное насыщение твердого сплава КХНв5 известном и предлагаемом порошковых сОставах. Температура насыщения 1000 С,продолжительность насыщения 4 ч.Насыщающую способность определяютпо толщине карбидного слоя на микроскопе10 МИМ.Износ плоской поверхности образцовпроводят плоской струей воды (скорость истечения 85 м/с, диаметр сопла 8,5 мм, давление струи 400 МПа), содержащей15 абразивные частицы кварцевого песка твердостью 11000 - 12000 МПа и зернистостью0,1 - 0,3 мм.Относительную объемную износостойкость материала определяют по формуле20 Мърэгде ЛОз и р, - потеря массы и плотностьэталонного материала;Жзх ир - потеря массы и плотностьисследуемого материала.В качестве эталона используют сталь 45в нормализованном состоянии твердостью2000 МПа,Относительную объемную износостойкость определяют при углах ткани а = 30 и900,Условия насыщения и результаты испытаний приведены в таблице.Использование состава позволяет повысить гидроабразивную износостойкостьтвердых сплавов в 1,3 - 1 - 75 раза,Формула изобретенияСостав для термодиффузионного насыщения безвольфрамовых твердых сплавов,содержащий оксиды ванадия, титана, алюминия, порошок алюминия и активатор, о тл ич а ю щийся тем, что, с цельюувеличения гидроабразивной износостойкости,он дополнительно содержит оксид никеля, ав качестве активатора - аммоний-цинк хлористый при следующем соотношении компонентов, мас.0 о.Оксид.ванадия 12 - 30титана 12 - 30никеля 7 - 9Порошок алюминия 18 - 21Аммоний-цинкхлористы йОксид алюминияов оф лспо лспоЩ Ж1 оол оо о со С о й О. Ф 1- Ф о ЭК о т а Ф С фо о щ 1- щ оФ от .о т щ в5 1-оз о а о с Ф л т Л 5 Щ О.Щ Л Ф 5 а с о х ф л Щ - о о о