Состав для диффузионного хромирования

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 4(51) С 23 С О/14 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ "К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(53) 621.785.51.6(088.8) (56) 1.Химико-термическая обработка метавтов и сплавов, Справочник под ред, Л.С,Ляховича, М., "Металлургия", 1971, с.183.2. Райцес В.Б. Технология химико- . термической обработки на машиностроительных заводах, М., "Машиностроение", 1965, с.253.(54) (57) СОСТАВ ДЛЯ ДИФФУЗИОННОГО ХРОМИРОВАНИЯ преимущественно штампового инструмента и оснастки, со.держащий хром, окись алюминия и хлористый аммоний, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения насыщающей способности состава, он дополнительно содержит йодистый кадмий и хлористый магний при следующем соотношении компонентов, .мас,%:Окись алюминия 38-45 Хлористый аммоний 4-10 Иодистый кадмий 1-3 Хлористый магний 1-3Хром ОстальноеИзобретение относится к металлургии, в частности к химико-термической обработке металлов, конкретнее к области изыскания сос"тавов смесей, предназначенных дляхромирования штампового инструмента и оснастки.Известен состав для диффузионного хромирования, содержащий 50 %Феррохрома, 43 % окиси алюминия и 7% 10хлористого аммония Я .Указанный состав обладает низкой насыщающей способностью, т.е.при обработке изделий в данном составе на их поверхности получается 15сравнительно тонкий диффузионныйслой, даже при проведении процессапри повышенной температуре достаточно длительное время,Наиболее близким к предлагаемому 20по технической сущности и достигаемому результату является состав длядиффузионного хромирования, содержащий 45% окиси алюминия, 5% хлористого аьяония и 50% хрома 12). 25Однако, применение известного состава сопряжено с необходимостьюкрайне тщательной подготовки хромируемых поверхностей, а также тре. -бует использования высоких (свыше1050 С) температур и длительностиО(свыше 10 ч) процесса, что значительно усложняет производство, т,е. известный состав обладает низкой насыщающей способностью,Цель изобретения - повышение на 35сыщающей способности состава,укаэанная цель достигается тем,что состав для .диффузионного хромирования, содержащий хром,окись аюпоминия и хлористый аммоний, допол 46нительно содержит йодистый кадмийи хлористый магний при следующемсоотношении компонентов, мас,%:Окись алюминия 38-45Йодистый кадмий 1-345Хлористый аммоний 4-10Хлористый магний 1-3Хром ОстальноеОкись алюминия вводится в смесьдля предотвращения налйпания и исключения шероховатости защитногослоя, Введение менее 38% окиси алюминия не позволяет предотвратитьнапипание, а превышение 45% отрицательно сказывается на толщине хромо-вого покрытия.Влияние хпористого аммония связано с образованием активных газо.образных соединений хрома, Граничные концентрации (4-10%) хлористого аммония в предлагаемом составе установлены на основании известных и экспериментальных данных, Так, в случае введения его менее 4% резко ухудшается насыщающая способность смеси, а увеличение свыше 10% может отрицательно сказаться на объеме газовой фазы н, как следствие, весьма усложняет конструкцию контейнеров.Хром служит основной частью насышающего состава.Иодистый кадмий и хлористый магний придают предлагаемому составу принципиально новое качество - значительное сокращение температуры и продолжительности процесса хромирования, повышение насыщающей способности с одновременным снижением требований к качеству подготовки обрабатываемой поверхности.Дискретное изменение свойств предлагаемого состава хромирующей смеси за счет совместного введения иодистого кадмия и хлористого магния обусловлено благоприятной ролью новых ингредиентов и интенсификации Формирования и активности на-. сыщающих соединений, а также проте,каний положительно сказывающихся химико-термических реакций на границе раздела контактирующая поверхность-насыщающая газовая фаза.Для количественной оценки влияния новых компонентов на свойства предлагаемой смеси испытаниям подвергают ряд ее составов, в которых содержание хлористого магния и нодистого кадмия изменяют в пределах 0,5-4,0%; окиси алюминия 38- 45%; хлористого аммония 4-10%, причем хром составляет основную дополнительную до 100% часть. Одновременно с этим аналогичным испытаниям подвергают составы известных хромируащих смесей, состоящих из 50% феррохрома; 43% окиси алюминия; 7% хпористого аммония (состав Р 1) и 45% окиси алюминия; 5% хлористого аммония и 50% крома (состав В 2).Результаты опытов, представленные в таблице, показывают, что в зависимости от состава рассматриваемые смеси обладают различными технологическими свойствами. Так, известный состав обеспечивает требуемое качество хромированной поверхностилишь при следующих условиях: температура 100-1150 бС; продолжительность процесса 11-12 ч и балл требований 4-5.Дополнительное, введение новых компонентов сокращает укаэанные характеристики технологичности смеси (температуру 890 С, продолжиОтельность процесса до 6 ч и балл требований до 1),т,е, повышает ее качество примерно в 2 раза, Однако достижение улучшенных технологических свойств отмечается лишь при условии совместного введения хлористого магния и иодистого кадмия. Например, раздельное введение этих элементов от 1 до 4 Х практически не приводит к. улучшению свойств смесей, Аналогично низкий результат наблюдается в случае их совместного введения в смесь ниже 1 каждого.В то же время превышение З -го содержания хлористого магния и иодистого кад- мия йри их совместном введении практически не сказывается на рассматриваемых показателях технологичности смеси. По этой причине их пределами концентрации следует признать: нижний - 1 , а верхний - З . Предлагаемый состав для диффузионного хромиронания в отличие от известного обладает более высокими технологическими свойствами, что обеспечивает существенное сокращение продолжительности процесса н понижения его температуры, а также позволяет снизить требования к качеству подготовки хроиируемых поверхностей,Предлагаемый состав может найти широкое применение в отраслях . народного хозяйства, специалнзиру ющихся в химико-термической обработке штампового инструмента н штамповой оснастки, так как его использование существенно удешевляет процесс. Экономический эффект от внедрения 20 предлагаемого состава по сравнениюс известным ориентировочно составляет 160-180 руб, на тонну обрабатываемых деталей, что достигаетсяза счет сокращения в 2-3 раза тру" 25 дозатрат на подготовку поверхностидеталей, на 80-1 ООХ уменьшения трудоемкости химико-термической обработки н экономии энергоносителя(электрической энергии или гаэа 1." " се о 1 О ЗсО 4 .э им е 1135800 ооомоод Ч ал ла аа е + ооооь лллллМалМЫ ооооо ао и м м сч м о фхьх оцеац 31 ааа Ю гФ ефе ацхно д р.а о ьо х " е оо ь ххо о о ац ы ь о 5 е" х ой ехо хнх цоем оо 3 оах х а ь