Способ силицирования металлических изделий

/04 1)С 2 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ женной смеси с галлоидным актупаковку иэделий и силицировани.850-950 фС о т л и ч а ю щ итем, что, с целью снижения теры отжига и повышения насышасобности смеси, приготовление ивой смеси иэ кремния и медив еитектическом соотношениисмешивании в отожженную снительно вводят кремний и перметалл й -Ч групп при следотношении компонентов, вес. %:Переходный металл й- Ч грЭвтектическая смеськремния с медьюГаллоиднь 1 й активаторКремний4 упп 10-301-+3Ос гальное. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) 1. Авторское свидетельство СССР668977, кл. С 23 С 11/06, 1979;2. Авторское свидетельство СССРпо заявке2995728/22-02кл. С 23 С 11/06, 1980.(54) (57) СПОСОБ СИЛИЦИРОВАНИЯМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ, включающийприготовление порошковой смеси иэ кремния и меди, отжиг ее, смешивание отоживатороме прийся мператуюшей спо- орошкопроизводяпридополеходный ующем со40 Изобретение относится к химико-термической обрвборсе металлов и сплавов,предназначается для повышения жароизносо-ии корроэионной стойкости метал 5лических изделий и может бьггь использовано на предприятиях машиностроительной авиационной, химической и других о 1раслей промышленнос ти,Известен способ 1 силицироваиияиэделий в порошковых смесях, содержашиХ ферросилиций, инертный нвполнительи гвллоидный активатор, с нагревом дообразования жидкой фазы на поверхностиизделия. Процесс формирования диффузион 15ного покрытия по известному способуосуществляется при 1150-1200 С приасоотношении веса активатора к общемувесу исходного состава насыщающей смеси 0,2-0,3.Недостатком данного пособа является высокая температура процесса термодиффузионной обработки.Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности и достигаемому25результату является способ силицироввния металлических иэделий в порошковыхсмесях, включающий отжиг порошковойсмеси кремния с медью при 1000 о1100 С в течение 1 ч, смешивание ее сгаплоианым активатором и инертным нвпод-нителем, упаковку в нее изделий и силицироввние при 850-950 С 2Недостатками известного способа являются высокая температура отжига смесикремния с медью, низкая нвсьпцающвя 5способность и невозможность получениякомплексных диффузионных покрытий.Цель изобретения - снижение температуры отжига и повышение насыщающейспособности смеси.Поставленная цель достигается тем,что согласно способу силицирования. металлических изделий, включающему приготовление порошковой смеси иэ кремния имеди, отжиг ее, смешивание отожженной 45смеси с гвллоидным активатором, упаковку изделий и силицирование при 850950 С, приготовление порошковой смесииз кремния и меди производят в эвтектическом соотношении, а при смешивании 50отожженную смесь дополнительно вводят кремний. и переходный металл 1 Ч -71 групп при следукицем соотношениикомпонентов, вес. %:Переходный металл Угрупп 6-14 55Звтектическая смеськремния с медью 10-30 Галлоидный активатор 1-3Кремний Остальное.В качестве переходного металла 1групп периодической системы элементов применяют порошки металлов Т 1Хг, НЕ (1 Ч группа), Ч, ЙЪ Та (1 группа),Ст; Мо, Ф ( Ч 1 группа),Вся медь в порошковой засыпке нахордится в виде эвтектической смеси с .кремнием, образовавшейся в результатеотжига, кремний - как в виде эвтектической смеси с медью, так и в свободномсостоянии,. Предварительно отожжениаяэвтектическвя смесь кремния смедью (1651+ 84 Сц вес. %) притемпературе насыщения образует наповерхнос ти силицируемого изделияжидкометаллическую фазу, котораяслужит одновременно и насьпцакшей кремнием средой и транспортом дляпоставки: к насьпцвемой поверхности,металлов М -1/( групп, чем и интенсифицирует процесс насьпцения по сравнениюс известными сп особами. Кремний, введенныйвсмесь всвободном состоянии, служит какдля поддержания постоянного состава жидкометаллической фазытак и для насыщения иэ газовой фазы (через образующиеся фториды кремния),В предлагаемом способе в насьпцающую смесь вводится 10-30 вес, % эвтектической смеси 51 - р:от общеговеса смеси. Введение в смесь более30 вес. %61 -СО ухудшает качество поверхности насыщаемых изделий из-заобразования трудно удалимых налипов,введение в смесь менее 10 вес. %51-Сц от общего веса смеси снижаетнвсьпцающую способность состава.П р и м е р . Порошок медисмешиваютс кремнием в весовом соотношении84: 16 и отжигают в течение 1 ч при850-950 С, Полученную эвтектическуюОсмесь после охлаждения и измельчениясмешивают с кремнием и остальнымикомпонентами. В приготовленных такимспособом смесях дищодят в течение 4 ч:силицирование орраэцов из титановогосплава ОТ 4.Данные о влиянии условий отжига смесиб - СИ на толщину силицидного слоя при силицированни в порошковой смеси, содержащей, вес. %; б72, эвтектическая смесь 16,ИГ 2, С 10, приведены в табл, 1,1025753 Т в бли ц в 1 5 0 0 850 900 9 7 0 0 7 9 95 Извес т способ 7 8 О 0 Влипни тов см содержания комп.оакщей порошки переония (представитеЗО еской системы), вахром ованн в косым дяЯ ри эвес 5 10 5 0 4 16 77 5 7 60 7 раэличногоеси, вюпоч вллов, цирк 8 1( Ч группыджину силицирв табл. 2 ( а (Ф группы) ого слоя приве 850 Сс ТаблицаСоставитель Р. КлыковаРедактор Ю, Ковач Техред М.Коштура Корректор А, Ференц Заказ 4503/21 Тираж 956 . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР но. делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 б 1035753 . бКак видно из прнведенньа в табл. 1 циркония, ванадия и хрома. В образцах, и 2 данных, в результате силицирования обработанньис известным способом, дифпо предлагаемому способу температура фузионные слои состоят из силицидов тиотжига смесиО - бб снижается на 150 С, тана, преимушесзвенно 4 би 7151 а насьпцвккцая способность. смеси возрос Использование предлагаемого способа тает вдвое, Рентгеноструктурный анализ повышает зкономическую и технологичеспоказал, что в образцах и ОЧ 4, обрабо- кую эффективность процесса силицирова таиных предлагаемым способом, диффу- ния,позволяет получить комплексные силизнонные слои кроме сапппщов титана цнпные покрытия, обеспечивающие и овышесодержат небольшие количества силипидов 1 е ние експлуатационнойстойкостннэделий.Ф