Расплав для жидкостного хромирования стальных изделий

(61) Дополнительное к авт. саид-ву д(22) Заявлено 200481 (21) 3278368/22-02 И) М.Ю.з с присоединением заявки ЙоС 23 С 9/02 Государственный комитет ССС,Р по делам изобретений и открытий23) Приоритет " 33) УДК 621.785. . 51. Об (088, 8) Опубликовано 070233.Бюллетень М 5 Дата опубликования описания 070283 Н,Г.Илющенко, А.И.Анфиногенов, .В.Ф.Звонов и Я.В.Чернов Инст(72 Авторы изобретения итут электрохимии Уральского научногрцентра АН СССРт) Заявите 54) РАСПЛАВ ДЛЯ ЖИДКОСТСТАЛЬНЫХ ИЭДЕЛИ ХРОМИРОВАНИЯ большому у деталями. ристых сол количеств трудняет о ва после д Кроме того опасностью рой. Наиболее близким к предла по технической сущности и до мому эффекту является состав ва для хромирования, содерж плавленный барный ангидрид, хрбма и окислы щелочных мет количестве 1-10 мас.% распла барного ангидрида 21. гаемому стигае- расплаащий распорошок аллов в вленного вестного расплаваработы с барнымгидралнзуется вго воздуха, (прнбарного ангидридвспеннванне итигля); болыааявследствие чегоина покрытияс обрабатываемым Недостатками нзявляются опасностьангидридом, которыйприсутствии влажнодобавлении влажногов расплав возможновыброс расплава извязкость расплава,получается малая толщн большой унос егодеталями./Изобретение относится к металлуУ- гни, в частности к химико-термической.обработке металлов и сплавов; и может быть использовано в машиностро 5 ительной, химической, металлургической и других отраслях промышпенносТиеИзвестен состав расплава для жщ- костного хромирования, в котором в .качестве основы для ванн безэлектро. лизного.хромирования выбраны бура или эвтектическая смесь: фтористых солей натрия и калия, а поставщиком хрома является его окись СтО. - Вс)сстановителями хрома служат любые . 15 электропровадящие вещества, электродный потенциал которых в данном электролите более электроотрицателен, чем .потенциал обрабатываемого металла и фаэ, образунхаихся на.его поверхности в процессе насыщения. восстановителямн использованы силикокальций, силикомншметалл, карбид кремния, а соли растворителя вес.%т бура 40, окись храма 40, фтористый натрий 20 25 или эвтектическая,смесь фторидов натрия н калия 79, окись хрома 30 11).Однако использование восстановителей приводит к эашлампенню и загустенню расплава, .а следовательно, и - 30 носу его с обрабатываемымиПрименение расплава из фтей или добавление большога фторида натрия к буре эатвивку деталей от расплаиффузионного насыщения., расплав характеризуетсяи сложностью работы с буЦелью изобретения является удешевление процесса и улучшение условий труда и техника безопасности.Поставленная цель достигается тем, что в расплав ДЛя жидкостного хромирования стальных изделий на основе борсодержащего компонента, содержащий порошок хрома, дополнительно вводят окись хрома, и галогенсодержащий активатор, хлорид или фторид натрия или их смесь, а в качестве борсодержащего компонента - октаборат натрия при следующем соотно- ШЕНИИ КОМПОНЕНТОВ, ВЕС.:Порошок металлическогохрома15Октаборат натрия50-90 Окись хрома 1-5 Галогенсодержащийактиватор 5-30 Причем в смеси хлорид натрия и фторид натрия берут в соотношении 211.20Использование нового соединения- безводного плавленного октабората натрия улучшает условия работы и техники безопасности, так как не происходит вспенивания расплава и нет 25 опасности его выброса из тигля. Добавление хлорида натрия увеличивает жидкотекучесть расплава и уменьшает его унос с обрабатываемыми деталями, а также ускоряется их отмывка от 30 остатков соли. Фторид натрия также как и хлорид натрия уменьшает вязкость расплава.Покрытие металлов и сплавов осу.- ществляется на открытом воздухе в З 5 металлическом тигле из жаростойкой стали. Температура хромирования 850- 1100 С, время обработки 1-10 ч. Если брать окиси хрома меньше 1, 4 О и порошка хрома меньше 3, толщина покрытия очень малая. Если брать окиси хрома больше 5, октабората натрия больше 90 и порошка хрома больше 15, расплав становится очень вязким, и его много выносится с покрываемыми изделиями. Уменьшение количества хлористого натрия ниже 5 вес. ведет также к уменьшению жидкотекучести расплава, а увеличение хлористого натрия больше 30 нецелесообраз О но, так как идет расслоение расплава ввйду ограниченной растворимости хлористого натрия в октаборате натрия, Фтористый натрий увеличивает жидкотекучесть расплава, но затруд няет отмывку деталей от солей. Поэтому оптимальным количеством фтористого натрия в расплаве является 5 вес.,При температуре насыщения ниже 850 С толщина диффузионного слоя ма ла, При температуре химико-термической обработки выше. 1100 С понижается жаростойкость металлического тигля, в котором идет нанесение покры-тий. П р и м е р 1, В металлическом тигле загружают и расплавляют,вес.: октаборат натрия. (ИаВВОЗ 90; окись хрома 2; хлорид натрия 5; порток хрома 3. На образце из стали 20 при 900 фС за 3 ч получают слой хромового покрытия толщиной 5 мкм.П р и м е р 2. В ра-плаве, содержащем, вес.: октаборат натрия 74; окись хрома 1; хлорид натрия 10; порошок хрома 15, при 950 С на стали 3 получают диффузионный хромированный слой 7 мкм за 5 ч и 12 мкм за 10 ч.П р и м е р 3. В расплаве, содержащем, вес.: октаборат натрия 50; окись хрома 5; хлорид натрия 30; порошок хрома 15, при 950 С на стали 3 за 1 ч получают слой толщиной 3 мкм, а на стали 38 ХА за 5 ч - слой толщиной 7 мкм.П р и м е р 4. В расплаве, содержащем, вес.: октаборат натрия 82; окись хрома 3 Фторид натрия 5; порошок хрома 10, при 1000 С за 5 ч на стали 5 ХНМ получают слой толщиной 14 мкм.П р и м е р 5. В расплаве, содержащем, вес.: октаборат натрия 72; окись хрома 3; фторид натрия 5; хлорид натрия 10; порошок хрома 10, за 3 ч на армко-железе получают слой при 1000 С - б мкм, при 1050 С - 8 мкм, при 1100 С - 12 мкм, на молибдене за 4 ч при 1100 С получают покрытие толщиной 10 мкм.П р и м е р б. В расплаве, содержащем, вес, октоборат натрия 62; окись хрома 3; фторид натрия 30; порошок хрома 5, за 5 ч при 1000 С получают хромированный диффузионный слой на стали 3 толщиной 8 мкм.Таким образом, предлагаемый расплав позволяет при сохранении насыщающей способности улучшить условия труда за счет использования новой соли - основы, удешевить процесс эа счет использования более дешевого сырья и уменьшения в 3-5 раз уноса расплава с обрабатываемого изделия.Формула изобретения1.Расплав для жидкостного хромирования стальных изделий на основе борсодержащего компонента, содержащий порошок металлического хрома, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью удешевления процесса, улучшения условий труда, и техники безопас- НОСТИ ОН ДОПОЛНИТЕЛЬНО СОДЕРЖИТ окись хрома и галогенсодержащий активатор, а в качестве борсодержащего компонента - октаборат натрия при следующем соотношении компонентов,вес.:Порошок металлического хрома 3-15Заказ 572/8 Тираж 954 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Филиал ППП фПатент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4.Октаборат натрия 50-90Окись хрома 1-5Галогенсодержащийактиватор 5-302. Расплав по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, в качестве галогенсодержащего активатора он содержит хлорид:натрия.3, Расплав по п,1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что. в качетсве галогенсодержащего активатора он содержит Фторид натрия. 4. Расплав по п.1, о т л н ч а ющ и й с я тем, что, в качестве галогенсодержащего активатора он содержит смесь хлорида натрия и Фторнданатрия в соотношении 2:1.5Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1. фЗащитные покрытия на металлахф, 1978, Р 12, Киев, "Науковадумка", с. 44-46,2, Патент ЙНР.Ю 66438,кл. С 23 С 11/04., 1972