Способ диффузионной металлизации стальных изделий

О П И С А Н И Е и)90539ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихреспубликг ф г(51)М, Кл. С 23 С 9/02 РиудэрстваеыЯ кееетет СССР ав аалаи кзабретеккЯ и вткрвтткЯ(51 т) СПОСОБ ДИффУЗИОННОЙ МЕТАЛЛИЗАЦИИ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано дляпротивокоррозионной защити металлических изделий, например труб,Известен жидкофазный способ диффузионного насыщения, который включает подготовку поверхности изделияи процесс диффузионного насыщения,осуществляемый путем погружения изделия в расплавленный диффузионныйагент, Указанный способ может бытьосуществлен с предварительным нанесением флюса на поверхность изделия ипоследующей сушкой его (сухой способ)или без предварительного нанесенияч т 5флюса - в этом случае последнии находится на поверхности расплава (мок, рый способ) 11,Недостатком данного способа является то, что он не обеспечивает полуЮчение равномерной толщины покрытияпо длине и поперечному сечению изде"лия, например трубы, из-за вибрациииэделия при извлечении из расплава и неравномерного распределения жидко- текучего верхнего слоя многофазного покрытия при его кристаллизации,Наиболее близким к предлагаемому техническим решением является парофазный способ диффузионной металлизации, который включает подготовку поверхности изделий, упаковку их в специальные герметичные контейнеры в контакте с диффундирующим агентом в диспергированном состоянии (например, порошок ферроалюминия фракцией 0,2- 1 мм и хлористого аммония), нагрев изделия до 1000 С, выдержка при указанной температуре 8-12 ч и последующее охлаждение контейнеров с изделием на воздухе, Толщина получаемого покрытия 50-60 мкм, Этот способ обеспечивает равномерную толщину покрытия за счет равномерности нагрева изделия по всей длине (трубы находятся в одинаковых условиях нагрева) 2.Недостатком способа является длительность технологическо пи тцесса( покрытие образуется в течение 8-12 ц)что вызывает трудности в использованииуказанного способа в непрерывных поточных линиях из-за необходимостидополнительных вспомогательных операций,Цель изобретения - ускорение процесса насыщения.Поставленная цель достигается тем,что согласно способу диффузионной ме-1 оталлиэации металлические изделия нагревают до температуры обработки и наносят на их поверхность диффундирующийагент, иэделие снацала нагревают дотемпературы выше точки Кюри (900 - 151400 С) а на диффундирующий агентвоздействуют вращающимся переменныммагнитным полем,Подогрев покрываемого изделия,обладающего магнитными свойствами, 20выше точки Кюри необходим для тогоцтобы изделие потеряло свои магнитные свойства и не подвергалось воздействию используемого магнитногополя, кроме того, ускоряется диффу-, 25зионное насыщение,В предлагаемом способе используется вращающееся переменное магнитное поле, Последнее необходимо длятого, цтобы привести в движение диф- ЗОфундирующий агент, создать подвижныйслой и обеспечить силовое контактноевоздействие его на покрываемое изделие.Способ осуществляется следующимобразом,Подключают к сети трехфазного переменного тока истоцник, В рабочейзоне образуется магнитное поле, Поддействием указанного поля диффундирую;щщий ферромагнитный агент приходит винтенсивное хаотическое движение, образуя подвижный слой.Изделие, подлежащее покрытию, перемещают по роликам к источнику, одновременно нагревают до температурывыше точки Кюри, При перемещении на -гретого изделия через взвешенный слойдиффундирующего ферромагнитного агента происходит силовое контактное воздействие последнего по поверхности иэделия, вследствие чего осуществляет-.ся процесс диффузии наносимого агента в кристаллическую решетку металлапокрываемого иэделия.Величина силового воздействиядиффундирующего агента, в основномзависимая от параметров магнитногополя и продолжительности указанноговоздействия, определяет толщину слоянаносимого покрытия на поверхностиизделия, Равномерному нанесению защитного покрытия способствует хаотическое многократное воздействие дифФундирующего агента на покрываемоеизделие,Предлагаемый способ испытываютна трубных образцах размером 45 х 90 хх 4,5 мм из стали марки 45, Диффундирующий Ферромагнитный агент - цилиндрические никелевые частицы диаметром0,6 мм и длиной 10 мм; феррохром(703 хрома), гранулы (Фракция 1-2 мм),сталь 10, покрытая кобальтом,О 0,8 мм, 1 О мм. П р и м е р, Нагретый до 900- 950 С образец (точка Кюри для стали марки 45 - 768 С) помещают в рабочую зону истоцника магнитного поля с величиной индукции 0,138 Т, В течение 15 мин непрерывного контактного воздействия агента по поверхности образца толщина равномерного покрытия 30-35 мкм, Данные по обработке приведены в таблице,Таким образом, предлагаемый способ ускоряет процесс диффузионного насыщения в 1 О -20 раз,905319 Температура нагрева покрываемого иэделия,Объемная концентрация дифФундирующего агента, Ф объема рабочейвоны Толцина напокрытия,Время обработки, Диффундирующий агентИндукция,мкм Никелевые цилиндрические частицы .6 0,6 ммдлиной 10 мм 0,138 20 10 900 20 н 950 15 То же феррохром (70 хрома)гранулы (фракция1 -2 мм) 0,15 30 10 900 40 25 950 15 То же Сталь 10, покрытая кобальтом, цилиндрические частицы Ю 0,8 ммдлиной 10 мм 1 О 0,18 20 15 900 н 20 950 То же формула изобретения Составитель Л, БурлиноваРедактор В. Бобков Техред Р.Олиян Ко ектор Г ференцрр Заказ 295/39 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,Способ диффузионной металлизации стальных изделий, включающий нагрев до температуры обработки и выдержку в насыщенной среде, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью ускорения процесса насыщения, нагрев иэделий проводят .до 900 -1400 С, а затем осуществляют выдержку в насыщающей среде, на которую воздействуют вращающимся переменным магнитным полем,Источники информации,30принятые во внимание при экспертизе1. Бакалюк Я, Х Проскурин ЕВ,Производство труб с металлическимипокрытиями, И "Металлургия", 1975с, 9, 242, Бакалюк Я, Х., Проскурин Е, В,Производство труб с металлическимипокрытиями, И "Металлургия", 1975,с, 11 б -119.