Способ вольфрамирования стальныхизделий и coctab для его осуществления

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сфез СеветсиикСециалистическикРесттублик 1 11834238(51) фф. К.д. С 23 С 9/02 Ввумретееай квптет июр ае елам звбретей еткрытй(71) Заявител дной физики АН Иолдавс(54) СПОСОБ ВОЛЬфРАИИРОВАНИЯ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ И СОСТАВ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕ грева 1000 С и-0,3 А/см 2стного способадлительности пронеобходимостиагреве электролиплавления, чтотельным энергети Недостатки извостоят в большойесса насыщения и та в дополнительномсвыше температурыприводит к дополнческим затратам.Цель изобретениция процесса насыщтемпературы нагре средь Пред- воа. Кроя - интенсифика ения и снижение а электролита,. Изобретение относится к химико- термической обработке металлов н сплавов, в частности к дифФузионной металлизации с нагревом при прохожденин электрического тока через электролиты, и может найти применени в машиностроении, приборостроении и других областях техникиИзвестен способ диффузионной металлизации вольфрамом с насыщением в газовой среде и индукционным нагр вом в специальных установках,пбзволяюпдтй получитт с помощью ТВЧ при температуре нагрева 1100 С на углео родистой стали вольфрамированный слой глубиной 0,.15-0,2 мм сН 350-400 кгс/мм Г 1,Недостатком укаэанного способа является необходимость создания сложных установок для приготовления подвода и дозирования газовых создания герметичных муфелей. ставляет опасность применение дорода нли хлористого водород ме того, этот метод требует нанесения специальных защитных покрытий при проведении локальной обработки.Известен также способ электролитического вольфрамирования и состав, которым является расплав солей вольфрама, например вольфрамокислого, натрия. Известный способ позволяет получить -твердые растворы вольфрама в армко-железе глубиной10-20 мкм за время обработки 2-6 чс при температуре наплотности тока 0,2,6 0 О 40 9 240 0,6 0,7 езультатам льтаты из онцентра 3Поставленная цель достигается тем, что процесс вольфрамирования осуществляют в электролите, состоящем из водного раствора вольфрамо фосфорной кислоты и соляной кислоты5 в соотношении, вес.Х:Вольфрамофосфорнаякислота 2-10Соляная кислота 5-15ВодаОстальное при напряжении 170-280 В, плотности тока 0,4-0,9 А/см с использованием никелевого, молибденового или свинцового катода, температуре электро лита 15-350 С и температуре поверхности образца 850-1050 оС.При напряжении на электродах не менее 170 В и плотности тока менее 0,4 А/см. нагрев детали не осуществля ется, а при напряжении более 280 В и плотности тока более 0,9 А/см происходит срыв процесса нагрева детали. Процесс диффузии вольфрама при температурах менее 850 С практически 25 не протекает, Физические особенности процесса нагрева детали не позволяют нагревать деталь свыше 1050 С в ис 0 Концентрация вольфрама в слое определяется послойным химическим анализом, глубина слоя - по измен 38 4пользуемых электролитах для вольфрамирования. Температура электролита должна быть не более 35 С, так какопри больших температурах раствора темлература нагрева детали резко падает, Для поддержания более низкихотемператур, чем 15 С, необходимо устанавливать специальные охладители, в чем нет особой необходимости.П р и м е р . На электролитнческую ячейку, состоящую из свинцового катода и детали-анода, подают постоянное напряжение от источника питания, После установления напряжения на электродах анод погружают в электролит. В зависимости от величины напряжения на электродах температуру поверхности детали изменяют от 850 до 1050 С; а температуру электролиоота от 5 до 35 С. Время обработки 2-10 мин. Охлаждение детали осуществляют путем отключения электри- . ческого тока. В качестве образцов используют цилиндры диаметром 10-2 мм из армко-железа.Режимы процесса вольфрамирования и результаты обработки приведены в таблице. нию микротвердости и по химических анализов. Ре мерения показывают, что834 10 Формула изоберетния Составитель Л. БурлиноваРедактор И. Михеева Техред А,Савка Корректор Н, Швыдкая Заказ 4015/53 Тираж 1048 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 5ция вольфрама в слое глубиной 10-15 мкм составляет 2-4 Х, в первых 100 мкм = 0,9-0,6 , во вторых 110 мкм 0,2-0,8 Ж, а в третьих 100 мкм - 0,03-0,063.при обработке образцов в течение 6 мин при темпе"оратуре образцов 950 С и температуре электролита 25 С.оТаким образом, использование предлагаемого способа вольфрамирования позволяет интенсифицировать в 7-О раз процесс насыщения вольф.рамом и получить слои глубиной 0,2-0,3 мм в течение нескольких минут. При этом процесс осуществляется при 15 весьма низких температурах электролита (15-35 С), Это позволяет исключить использование высокотемпературных нагревательных устройств, что приводит к экономии электроэнергии до на 10-20 . 1. Способ вольфрамирования стальных изделий, включающий обработку с 238 бв вольфрамсодержащих электролитах, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью интенсификации процесса насыщения н снижения температуры нагрева элеткролита, обработку ведут при плотности тока 0,4-0,9 А/см , напря-.Я женин 170-280 В и температуре иэделий 850-1050 С, электролита 15-35 С.2. Состав для осуществления способа по п.1, включаюпрй электролит с вольфрамсодержащим компонентом, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что он дополнительно содержит воду и соляную кислоту, а в качестве вольфрам- .содержащего компонента - вольфрамо- фосфорную киспоту. Источники информации,принятые во внимание прн экспертизе1. Кидин И. Н, и др. Электрохимическая обработка металлов. М.,