Состав для титанохромирования стальных изделий

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 9) (1 И А О/5 51 4 С В.;ЕСПВЗНАЯЪТЕ 11 ТЬ 1 Гс Х ЭЧЦ Е.Б :о. Гь ПИСАНИ ОБР Т И А ВТОРСКОМ ИДЕТЕЛЬС В,06(088.8)свидетельство СССР С 23 С 9/04, 1983. делии в образцо щая спо 1,5 раз ть -3 2,6 с э тими елий и Со стальметалл с ита ел рои ма, х соотн т быт П кислитемпеПоАлю Никель гексамминохлоридХлористый аммоний овыйкос-5 и альн ГОСУДАРСТВЕННЫИ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(54) СОСТАВ ДЛЯ ТИТАНОХРОМИРОВАНИЯ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ(57) Изобретение относится к металлургии, в частности к химико-термической обработке, а именно к процессу диффузионного насьпцения стальных изделий титаном и хромом, и может быть использовано для увеличения сро ка службы изделий, работающих в окис лительных средах при повышенной температуре. Цель изобретения - увеличе ние насыщающей способности изделий, жаростойкости и износостойкости изде лий, Это достигается тем, что состав Изобретение относится кгии, в частности к химико-термичекой обработке, а именно к процессдиффузионного насьпцения стальныхделий титаном и хромом, и можеиспользовано для увеличения срокаслужбы изделий, работающих в отельных средах при повышеннойратуре,Цель изобретения - увеличениесьпцающей способности состава, пшение иэносостойкости и жаростоти обработанных изделий. для титанохромирования стальных иэделий, содержащий порошок титана, хромсодержащее вещество, активатор и окисьалюминия, дополнительно содержит алюминий и никель гексамминохлорид, вкачестве хромсодержащего вещества содержит порошок хрома, а в качествеактиватора - хлористый аммоний приследующем соотношении компонентов,мас.Е: порошок титана 10-15, порошокхрома 30-35, алюминий 8-12, никельгексамминохлорид 10-15, алюминий 812, хлористый аммоний 3-5, окись алюминия остальное. После обработки иэуказанном составе, например из стали марки 312, насыщаю обность состава вьппе в 1,3- ,а жаростойкость иизносостойделий выше соответственно в и 2,1-2,6 раза по сравнению же свойствами после обработки в известном составе. 3 табл. тав для титанохромирования ых изделий содержит порошоокись алюминия, алюминийгексамминохлорид, порошок ористый аммоний при следую шении компонентов, мас.й: ошок титана 10-15 ошок хрома 30-35Процесс тттатохролтттрования осущеостлот ттрт 900-1100 С в течение 2-.12 ч, В результате обработки на поверхности изделий образуется легиро 5ватт. азотом дтт 14 узиоштьтй слой,состотцтй из соединений титана, хрома,аломгппя и никеля, имеющий высокуюжаростойкость и износостойкость.Порошки титана, хрома и алюминийвводят в состав с целью полученияатомарных титана, хрома и алюминия,кото р;с дтт 1 футдируют в поверхносттые сттт ттзделпй.Прп раз:тожении никеля гексамминохлорида Мь (И 11 )С 1 образуются атомарный зот и никель, которые такжедф,утд 1 у;от в ттоверхностные слоивзделт. Кроме того, образуется хлор,котрыйт у таствует и массопереносе титана, хрома и алюминия, и тем самымускоряется процесс насыщения изделийди 11 уттцттрутоттми элементами,Хлорттст,ттт аммоний является активатором, а о,псь атттлттттзцодят с 25целью пр дотвращенпя спеканпя частицсостава и пх прттварттваштт к поверхности тзделпй.Процесс титанохромировалия осуществляют следующим образом. 30Изделия, предназначенные для химико-термческой обработт;и, отэезжиривают и вчем (80-90 ) 5 Х-нолти;еле,лт 1 творе и сулпат прт 100150 ш; о. . изделия укладывают икотго. р:. славк.мн затворами, посто 1 то:прес,:.о г сосьо указаноговыше состава, затружают в злектропечь,нагреваот до 900-1100 С и втдержтваютпрп этой температуре 2-12 ч. Блтесте с40изделпям х;мико-термический обработке тодие 1.гаот образцы, пзготовлетгпыетз т от ,1 ал что и т ,. слгт 110которым оттредеттяот толщину дттф 1 узтотного слоя и его стзойства,П р и м е р 1, Образць, изготовленнье пэ стали марки Э 12, подвергаюттитанохромированпю в составах, представлешппх в габль 1. Температура процесса 1100 С, продолжительность вы 50держки 4 ч, После обработки образцытодвергаот испытаниям на износ на машине трения марки МИ, определяюттолцину диф 4.узпонного слоя, его твердость и испытьват на жаростойкостьпри 700 С в течение 100 ч, Жаростойо 55кость оценивают по привесу образцов,Полученные результаты представленыв табл. 2,Как видно иэ табл. 2, насыщающаяспособность предлагаемого состава в1,30-1,50 раэ выше, чем известного.Жаростойкость и износостойкость образцов, обработанных в предлагаемомсоставе, соответственно в 2,6-3,9 и2,1-2,6 раза выше, чем эти же свойства образцов, обработанных в известном составе.Оптимальным является состав длятитанохромирования, содержащий компоненты в заявленных пределах. При содержании активных компонентов менеенижних предельных значений насьпцающая способность состава, жаростойкостьи износостойкость образцов увеличиваются незначительно по сравнению сэтими же свойствами образцов, обработанных в известном составе, А присодержании активных компонентов болееверхних предельных значений насьпцающая способность состава, жаростойкость и износостойкость образцов неувеличиваются по сравнешпо с образцами, обработанными в оптимальном составе и при этом происходит спеканиечастиц состава и их приваривание кповерхности.П р и м е р 2. Образцы, изготовленные из сталей марок Ст. 3, 20 Л,45, 65 Г, У 10, подвергают титанохромированио в известном составе (табл,1)и и предлагаемом составе (пример. 2;табл,1), Температура процесса 90 КС, апродолжительность выдержки 4 ч. После1обработки образцы подвергают испытаниям на износ, определяют толщинудиФФузионного слоя, его свойства ииспытывают на жаростойкость описаннымвыше способом,Газульта"ы испытания представленыи табл, 3Как видно из табл. 3, предлагаемыйсостав дпя титанохромирования является тт.,сокоэф 1 ективньтм составом увеличения жаростойкости и износостойкостиизделий, имеющий высокую насьпцатощутоспособостьф о р м у л а и э о.б р е т е н и яСостав для титанохромирования стальных изделий, содержащий порошок титана, хромсодержащее вещество, активатор и окись алюминия, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения насьпцающей способности состава, повышения иэносостойкости5 1525233 и жаростойкости обработанных иэделий, он дополнительно содержит алюминийи никель гексамминохлорид, в качестве хромсодержащего вещества - порошок5 хрома, в качестве активатора - аммоний хлористый при следующем соотно-.шении компонентов, мас.Х: О30-35 8-12 Порошок титанаПорошок хромаАлюминийНикель гексаююино 0-15 3-5 ОстальноехлоридХлористый аммонийОкись алюминиялица Та 6 в смеси, мас,Х ) ) Содержание 4 5 6 Порошок титана 8 Порошок хрома 25 Алюминий 6 Никель 1 О 12 15 16 12 30 32 358 10 12 37 13 гексамминохлорид 8 Аммоний хлористый 2 Окись алюминия 51 Окись 10 12 15 16 3 4 5 37 30 18 32 32 5042 хромаКриолитПарафин Известная Таблица 2 Износ,г/см ч Твердостьслоя,МПа Смесь Толщина слоя,мкм ривес,г/м 3 4 1 82568252 10 148 1350 1,32308103373 12 165 11400 1,04321012430 120 7100 2,78 2,64 1,34 1,51525233 8 - Продолхеиие табл. 2 1 з ф 5 176 11600 0,96 1, 1 О 1761600 0,96 1,10 116 6500 3,42 2,82 Таблица 3Привес Износг/м г/см ч2 я Твердостьслоя,МПа Сталь Толщи- на слоя,мкм Известная смесь Ст.З 86 6500 3,62 20 Л 82 6550 3,71 45 70 6700 3)80 65 Г 65 6850 3 86 У 10 52 6900 3,95Предлагаемая смесь Ст,З 114 11350 1,39 20 Л 106 11400 1,32 45 92 11500 1,46 65 Г 85 11550 1 49 У 10 68 11600 1,52 2,80 2,78 2,72 2,61 2;54 1,33 1,32 1,29 1,24 1,21 Редактор Л, Веселовская Заказ 7189/21 Тирах 942 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ухгород, ул. Гагарина,10 4 15 35 12 15 5 18 5 16 37 13 16 6 32 6 12