Среда для диффузионного титанирования

Союз СоветскикСоциалистическиеРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) ПриоритетОпубликовано 23 Л 2.80. Бюллетень 47 Государственный комитет по делам изобретений и открытий.793.6 (088. 8) Дата опубликования описания 25.12.80 Г. Б, Лазарев, Н. П. Байдак, В. Д. Фоменк,Н. Н. Койгушский и Е. Я. филимонов(72) Авторы изобретения 7 Гл н;.; Государственный ремонтно-строительный Ьнемиад эванный трест "Укрцветметремонт"(54) СРЕДА ДЛЯ ДИффУЗИОННОГО ТИТАНИРОВАНИЯ Изобретение относится к химико-термической обработке металлов и сплавов, в частности к диффузионному титанированию в твердой порошкообразной среде, и может быть использовано в металлургической, химической, машинострои 5 тельной и других отраслях промышленности.Известен процесс титанирования, при котором титанирование осуществляется смесью, состоящей из 25% титана 50% окиси магния, 15% металлического магния и 10% хлористого магния 1. Однако указанная смесь требует боль-, ших трудозатрат на гранчлометрическое усреднение, дозировку, перемешивание и сушку. Кроме того, металлические порошки магния и титана взрыво-пожароопасны, что требует особой осторожности при работе с ними.Известен также состав для титанирования, содержащий 75% малоуглеродисто- го ферротитана, 15% плавикового шпата,4% фтористого натрия, 4% соляной кислоты и различные примеси 1 2.Однако указанный состав также требует больших трудозатрат на подготовку смеси, Кроме того, работа с соляной кислотой требует особых мер техники безопасности.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является состав, содержащий зубчатый титан с добавками бифторида аммония 3.К недостаткам состава относится необходимость предварительной подготовки состава перед использованием его в процессе титанирования (дозировка, смешивание, гранулометрическое усреднение, сушка) .Кроме того, необходимо отметить высокую стоимость титановой губки (800 руб. за 1 т).Цель изобретения - ускорение и упрощение процесса титанирования.Поставленная цель достигается применением остатков процесса электроли3 78963 тического рафинирования низкосортного губчатого титана, например анодного их остатка, в качестве состава для диффузионного титанирования.Остатки процесса электрического рафинирования имеют в своем составе 30- 70% солей и 70-30% титана и его окислов. В состав солей входит ИСМЫ (35 40%)КСВ .(55 60%), 1 Я 3.-4.0%) 1 С (1-10%), а состав титана и его окислов - Т (60-98%) Т 160( 3.-18%), РЕО (-20%).Электролитическое рафинирование основано на растворении титана из низкосортной титановой губки, служащей насыпным анодом, и электролитическом осаждении его на катоде. Днодный остаток представляет. собой мелкодисперсный сухой продукт с фракцией частиц от 1 до 1000 мкм, имеющий насыпной вес 4.,1-3.,2 т/м и содержащий металличесЪкий титан с окислами титана и железа, пропитанные сплавом хлористых солей ( остатками электролита) . Встречающиеся более крупные куски анодных остатков, в отличие от гуЬчатого титана, применяемого в настоящее время для диффузионного титанирования, легко измельчаются, а измельченный продукт пожаробезопасен, так как пропитан хлористы- з 0 ми солями.Лнодные остатки в связи с отсутствием в настоящее время способов рационального их использования являются отходами 0 4электролитического рафинирования и выбрасываются в отвал.Однако наличие в составе анодного остатка значительного количества титана ( 25-80%) обеспечивает протекание процессов диффузионной металлизации, а наличие хлоридов оказывает при этом интенсифицирующее воздействие за счет восстановления окислов на поверхности титанируемого изделия и ускорения транспортировки молекул титана к этой поверхности ионами хлора.Высокая дисперсность, низкая влажность анодныхостатков, наличие в них активных хлоридови высокого содержания титана позволяют использовать их в качестве состава для проведения диффузионных процессов без подготовительных операций и тем самым значительно сократить трудоза-. траты на проведение процессов титанирования. Процессы диффузионного титанирования проводят в реакторе с предварительным вакуумом 110 1 мм рт. ст. при температуре 950-1000 С и времени выдержки 6 ч на образцах из стали 3, стали 12 Х 18 Н 10 Т и чугуна СЧ-28 помещенных в засыпку из анодных остатков различного состава.Результаты проведения процессов, выявленные последующими металло- графическими исследованиями, представлены в табл 1,2.-28 40-80 30/7 5 8 5 110 0 Ч 5 2-28 О/ 50-6 Т 0 металлизатоблизкие постных элект о, в качестве использовань ные осадки оче ра могут быт составу катод в для поатки реакторхлоридов тит зеров и а,учения ниэ обретения у л Ю Примененлитического на в качеств итанирования мации,при экспертизе льство СССР9/02, 1963. я на металлах.умка, 1 971. ЛЪ 3.борник1 п. 12 Защитные К.,с. 80.рытия на меукова думка",ах,978 аз 9006/32 Тираж 1074. Подписно ВНИ т", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 филиал ПП СРавнительный анализ табл. 1 и 2 показывает, что использование анодных остатков для диффузионного титанироваа ния позволяет получить равные по толщине покрытия в более короткий срок (5 ч)Предлагаемый состав для диффузионной металлизации, представлюоший остаток электролитического рафинирования ниэкосортного губчатого титана, позволяет ускорить и удешевить процесс металлиэации, за счет использования отходов производства, снизить трудозатраты на 50% за счет ликвидации подготовительных операций (дозировки, смешивания, 4 гранулометрического усреднения и сушки) ликвидировать взрыво-пожароопасность и улучшить условия труда.Таким образом, анодные остатки электролитического рафинирования низких 50 сортов титановой губки, явлюощиеся в настоящее время отходами производства, могут быть эффективно использованы для проведения процессов диффузионного титанирования. статков процесса электроинирования губчатого ти среды для диффузионно Источники инфорринятые во внимание1. Авторское свидете172170, кл. С 23 С2. Защитные покрытирник, К., "Наукова дп.4,