Состав для комплексного насыщения стальных изделий

Союз СоветсиикСоциалистичвсииаРеспублик СВИДЕТЕЛЬСТВ ВТОРСК 61) Дополнительное к авт. свид-ву -21) 2965242/22 2) Заявлено 25,07.80 К присоединением заявки-28) ПриоритетГеаударстинный кемнте СССР но делам нэебретеннй н етнрытнйБюллетень8 Опубликовано 28.0 Дата опубликован УД К 621,78 51.06 (088,8) и сания 28.02. Н. Михайлин, А. Л. Шарый, П. К. Григоров, В. М Федоров, В. И. Тараленко и В. В. Барзий 72) Авторы изобретения Центральный научно-исследовательский и проекти технологический институт механизации и электриживотноводства Южной зоны СССР цинтюг 71) Заявитель(54) СОСТАВ ДЛЯ КОМПЛЕКСНОГО НАСЫцЕНИ СТАЛЪНЫХ ИЗДЕЛИЙПорошок спл . "Сормайт" Порошок ша (инертная до к металлургии, аеской обработке меставам для термодиф.в порошках, и момотабавка) 9 отраслях нар Изобретение относитсяименно к химико-термичталлов, в частности к софузионного легированияжет быть использовано для поверхностного упрочнения изделий во многих од ного хозяйства.Известен состав для комплексного термодиффузионного легирования 11, содержащий порошкообразный сплав "Сормайт" (ГОСТ 11545 - 65), активатор хлористый аммоиий в следующем соотношении компонентов, вес.%:Сплав "Сормайт" 95-99 Хлорид алюминия- 5.Однако использование указанного состава для поверхностного упрочнения деталей связано с большими затратами, вызванными высокой стоимостью и дефицитом сплава "Сормайт", а также недостаточной его эффективностью при многократном использовании,Наиболее близким к предлагаемому является состав 2 для комплексного насыщения содержащий порошкообразпые компоненты в следующих соотношениях, вес.%: Порошок хлористогоаммония (активатор) 1Учитывая,что при указанной обработке, в основном, происходит процесс хромирования, так как содержание хрома в сплаве "Сормайт" 25 - 31%, качество покрытий определяется наличием в поверхностном слое хрома или карбида хрома, в зависимости от содер. жання углерода в упрочняемой стали. Содержа. щиеся в "Сормайте", %: марганец до 1,5; никель до 3-5; кремний 2,8-4,2; углерод 2,5 - 3,5, повышают эффективность процесса хромирования и способствуют образованию более равномерного и качественного диффузионного покрытия.Однако в процессе многократного исполь зования смеси, при снижении хрома в "Сормайте" до 22 - 25%, резко снижается эффективность процесса легирования основным элементом (хромом) и для получения диффу1 В Феррохром применяется той же крупности,что и сплав "Сормайт",П р и м е р. Проводят обработку стальных изделий в предлагаемом составе при1000 С в течение 8 ч,Ванные по обработке приведены в таблице 6 - 8 10-12, 10 49 13-17 до 1 О до 1 О 44 10 45 22-25 15-18 П р и м е ч а н и е: Спекаемостью при температурах до 1050 С составы не обладают. 3 908939 4зионных слоев рабочей толщины 20 - 25 мкм, гирующего элемента хрома, низкоутлеродистребуется значительное увеличение продолжи-тЬй феррохром с содержанием хрома в фертельности процесса или повышение температу- рохроме до 70%, утлерода 2-4%, при следуюР ы. щем соотношении компонентов, вес.%:и ф12-20Таким образом, при применении сплаваСплав Сормаит"Сормайт" используется по назначению хром Феррохром 40 - 50в количестве 10 - 15% (3 - 5% от его содержа- Шамот 30 - 40ния в сплаве). Активатор 1 - 3Целью изобретения - снижение стоимостипроцесса и увеличение кратности использова.ния легирующей смеси,Поставленная цель достигается тем, что визвестную смесь, содержащую сплав "Сормайт",шамот и хлорнстый аммоний,вводится материал с большим содержанием основного ле908939 20 Составитель Л. Бурлинова Тсхред А.Бабинец Корректор С. Шекмар Редактор Н, Ковалева Подписное Тираж 1049 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Заказ 76534 Филиал ПНП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 5Предлагаемый состав позволяет проводитьпроцессы термодиффуэионного легированиядо содержания хрома в феррохроме 30%.Таким образом, при использовании феррохрома, эффективность использования хромавозрастает до 50 - 60%, т,е. по сравнению сизвестной смесью в 3 раза,Снижение доли "Сормайта" ниже 12% приводит к образованию неравномерного "пятнистого" термодиффузионного слоя к заметному (нижению эффективности насыщения,Превышение же его содержания свыше 20%не только не оказывает заметного улучшения,но и приводит к некоторому снижению эффективности насьпцения. Снижение доли ша.мота 30% в смеси приводит к удорожаниюсмеси без увеличения эффективности, а новы.шение до 40% приводит к снижению концентрации активного компонента (хрома)и снижению эффективности процесса.Вид активирующих добавок (хлористыйили фтористый аммоний, хлорид алюминия,двуххлористое железо) заметно не сказывается - влияет лишь их качественное соотношение.Увеличение доли компонента с повышенным содержанием хрома (феррохрома) влегирующей смеси положительно сказываетсяна скорость процесса легирования, сокращаявремя термодиффузионного насыщения при.мерно на 20 - 25%.С повышением содержания углерода в феррохроме падает его эффективность как металлизатора, поэтому целесообразно применение феррохрома с низким содержанием углерода, Однако, учитывая, что процесс легиро.вания ведется иэ мелкодисперсных порошковферрохрома, необходимо учитывать условияего измельчения,При снижении содержания углерода виже1,0% измельчение феррохрома, затруднено,а при концентрации утлерода в феррохромеболее 4% заметно снижается эффективность 61легирования. Поэтому рекомендуемое содер.жанне углерода в феррохроме колеблетсяв пределах 1 - 4%,Однако, учитывая принципиальную возмож ность измельчения феррохрома.и с содержа.нием углерода менее 1% (особенно для небольших производств) целесообразно ограничить лишь верхний предел содержания углерода в феррохроме.Использование предлагаемого состава длятермодиффузионного легирования позволяетснизить себестоимость процесса в связи сизменением состава легирующей смеси ичастично заменой дорогого и дефицитногСсплава "Сормайт", (стоимость 1 т 550 руб)на более дешевый феррохром (стоимость1 т 250 - 280 руб.), имеющий к тому же высокое содержание основного легирующегокомпонента - хрома. Формула изобретения Состав для комплексного насыщения сталь.25 ных изделий, включающий сплав "Сормайт",шамот и хлористый аммоний, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения стоимости процесса и увеличения крат.ности использования насыщающей смеси, онЗО дополнительно содержит феррохром с содсржанием углерода 1 - 4% при следующем соот.ношении компонентов, вес,%:Сплав "Сормайт" 12 - 20Феррохром 40 - 5035 111 амот 30 - 40Хлористы йаммоний 1 - 3Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР Яф 443117,кл, С 23 С 9/02, 1972,2. Авторское свидетельство СССР Юф 183004,кл, С 23 С 9/02, 1964.