Обмазка для местной защиты металлических изделий при химико термической обработке

(9 ц С 23 С 8/02 ГОСУДАРСТ "Ю ДЕЛАМ ННЫЙ НОМИТЕТ СССР ЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ И 4 с 11к(71) Всесоюзный научно-исследовател ский институт резинотехнического ма шиностроения(56) 1Минкевич А.Н. Химико-термическая обработка металлов и сплавов. М., 1965.2,. Авторское свидетельство ССС У 852959, кл. С 23 С 9/00, 1981,(54) (57) ОБМАЗКА ДЛЯ МЕСТНОЙ ЗАЩИТЫ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ ПРИ ХИМИКО- ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКЕ на основе ющ кого стекла, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения защитных свойств и технологичности обмазки, она дополнительно содераи двуокись титана при следующем соотношении компонентов, мас.Х:Двуокись титана 30-40 Жидкое стекло 60-70Изобретение относится к металлургии, а именно к защите металлических изделий при химико-термической обработке от диффузии углерода,бора, азота, кислорода, алюминия вик поверхностные слои, и можетбыть использовано в машиностроениипри цементации, борировании, азотировании, алитировании,При химико-термической обработке часто нет необходимости в упрочнении всей поверхности детали, поскольку отдельные ее поверхностиподвергаются дальнейшей механической обработке, сварке и другим технологическим операциям, когда наличие диффузионного слоя в поверхности недопустимо.Широко известен состав обмазокдля защиты от цементации на основе раствора канифоли в этиловом спирте или бензине Я ,Однако иеред нанесением данных обмазок требуется предварительное обезжиривание и необходима принудительная сушка при 250-300 С, и кроме того, большинство из данных обмаэок предназначены только для защиты от цементации.Наиболее близким к изобретению по. технической сущности и достигаемому эффекту является состав обмаэки, содержащий 70-80 мас.% окиси алюминия и 20-30 мас,7, жидкого стекла. Обмазка наносится на защищаемую поверхность в 2-3 слоя с интервалом 2-5 ч (сушка проводится при 20 С) 21.Однако в известной обмазкеосновным компонентом является окисьалюминия, обладающая сильной гигроскопичностью, что приводит к увеличению времени сушки, Кроме того,при таком соотношении компонентовизвестная смесь имеет большую вязкость, и наносимые слои имеют большую толщину, а это является (особенно при длительной выдержке) причиной растрескивания и отслаиванияслоя обмаэки, вследствие чего прихимико-термической обработке имеютместо частые пробои, При быстром нагреве деталей, особенно при газовойцементации, известная обмазка вследствие большого содержания влагивспучивается, растрескивается и отслаивается,Цель изобретения - повышениезащитных свойств и технологичностиобмаэки.Поставленная цель достигается5 тем, что обмаэка для местной защиты металлических изделий при химиео-термической обработке на основежидкого стекла дополнительно содержит двуокись титана при следующем соотношении компонентов, мас,7;Двуокись титана 30-40Жидкое стекло 60-70Оптимальный процентный составобмазки выбран на основе экспери 15 ментальных данных в табл. 1.Таким образом, соотношение компонентов в предлагаемой обмазке,выбранное на основе экспериментальных данных, вызвано тем, что при"О вводе в состав более 40 мас.7 окисититана и менее 60 мас.7 жидкогостекла смесь становится вязкой,и наносимые слои имеют большую толщину, вследствие чего увеличиваетсявремя сушки и имеют место случаирастрескивания,При содержании двуокиси титана вколичестве, меньшем 30 мас,7, смесьчастично теряет свол защитные свойЗО ства, имеют место пробои при химикотермической обработке.Порядок приготовления обмазки.В смеситель емкостью 10 л вводят6 кг жидкого стекла плотностью1,42 при 20 С и 0,5 кг 107-ного раствора медного купороса. После перемешивания в течение 15-20 мин добавляют 3,5 кг двуокиси титана иперемешивают 1-1,5 ч.П р и м е р 1. Проводят борирование в порошке. карбида бора в контейнере с плавким затвором. Цилиндрические образцы из стали 45 диаметром 30 мм и длиной 60 мм с однойстороны обмазывают известной пастой,с другой - предлагаемой. Образцыпомещают. в контейнер и засыпают поюрошком. Борирование ведут при 950 Св течение 6 ч,5 О Металлографический и рентгеноструктурный Фазовый анализы показали отсутствие диффузионного слоя на.поверхностях, покрытых известнойи предлагаемой пастами,55 П р и м е р 2, При алитированиив порошках в контейнере с плоскимзатвором и азотировании в средеаммиака образцов, покрытых предла1157128 10 15 25 70 ольша ДвуокисьЖидкое сте 10%-ный р медного к титана кло аствор упоросае иси ти при химботке 8 0 уокись титанидкое стекло%-ный раствоупороса 0 Двуокись титана 30 Жидкое стекло 60 10%-ный раствор медного купороса 5 3 хорошей техноанесении,временемзащитными Двуокись титана 3 Жидкое стекло 6 10%-ный раствор медного купороса 1,5 То ж Двуокись тита Жидкое стекло 10%-ный раствор купороса Большая вязкост слоя, имеют мест трескивания при 4 5 Двуокись титанЖидкое стекло10%-ный раствомедного купоро. толщина случаи рас- сыханни 2 гаемой и известной пастами, диффузи- . онный слой не обнаружен.Таким образом, при медленном нагреве (т.е, при диффузионной металлизации в контейнерах) и низкой температуре насыщения (азотироваение при 620 С) известная и предлагаемая пасты обеспечивают надежную защиту от диффузии углерода, бора, азота и алюминия.П р и м е р 3. Проводят газовую цементацию в безмуфельной печи непрерывного действия, Контейнер с деталями и образцами, покрытыми предлагаемой и известной пастами, домещают в печь с температурой 650 С, далее осуществляют нагрев до температуры насыщения, равной 930 С, выдерживают 8-10 ч до 650 С с печью и подстужнвают на воздухе. Данные по20 обработке образцов при температуре20 С приведены в табл.2.ю Как видно из таблицы,при газовой цементации в: в .печах непрерывного действия известная обмазка не обеспечивает защиты от цементации,Таким образом, предлагаемая паста обеспечивает надежную защиту при диффузионной металлиэации в контейнере и при газовых способах химико-термической обработки вне зависимости от скорости нагрева, Кроме того, предлагаемая паста обладает ,меньшей продолжительностью сушки и при использовании нет необходимости в предварительном обезжиривании.Ожидаемый годовой экономический эффект от внедрения предлагаемой пасты, составит 90 тыс.руб.Таблица 1 жидкотекучесть вследлого содержания двуоана, имеются пробоико-термической обраБольшая вязкость и толщина,вследствие чего при высыханииимеет место растрескиваниеобмазки Обмаэка обладает,5 логичностью при непродолжительным сушки, надежными .свойствами1157128 Таблица 2 Обмазка Времясушки,ч Примечание Известная1 0,22 0,26 0,26 0,23 Предлагаемая1 0,14 1, 5-2 0,16 3 0,14 0,14 0,14 Составитель Г.Бахтинова.Редактор И.Дербак Техред Т.Маточка КоРРектоР С,Черни Заказ 3291/27 Тираж 900 Подписное ВНИЙПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г, Ужгород. ул. Проектная,.4 Послойноесодержаниеуглеродав поверхностномслое, Х Исследование проводилось на образцах из стали 14 ХНЗМА Анализ градиен - та углерода нроводят с помощью . стружки, снимаемой через0,125 мм