Способ получения стальных отливок

)5 С ЭСБРЕТЕН ИСАНИ ВТОРСКОМУ С(71) Кутаисскии комплексныицентр Института металлургиим. 50"летия СССР и Кутаистехнический институт им. Н нау кии пол И, Мусх ливв или (72) Ф.Н У,С. Мик Д.Д. Чип и Т.Г. Ц. Лосаберидзхелашвили,Кучава Тавадзе, Ь.Аадэе, Т.Ю. Саашвили, Т.И.акадзе21.793.669,опилов Л.Я.альных издеодскому техноло 8.8)хромировастах. СовеЛ 1975,(53) (56) ния сты за , 264 с 586. 5 (О Способ лий в па(54 (57 ЕНИЯ СТАЛЬНЫХ ОТ 11 ИВО относится к металлур к химико-термической т быть использовано мированных стальных бретения - увеличеСПОСОБ ПОЛУЧ Изобретение в частности гии,обрадля тке, и мож лучения хр к. Пель из тли Изобретение о гии, в частности кои обработке, и вано для диффузи стальных отливок носится к мет ллур ческ химико-терожет быть и ольз ного хромирования ретения " увеличении стальных отливокия глубины хромирньшение продолжителСпособа. е иэзаванноьност Ц о осостоикост елич счет у го сло и упро Спо толщи не ение об в й 5 анесекие пасты хромирования н чае с д ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИРИ ГКНТ СССР,ЯО, 1615228" А ние износосбойкости стальных отливок за счет увеличения глубины хромированного слоя, уменьшение прддолзитель" ности и упрощение способа, Способ включает нанесение пасты толщьной 5-7 мм ча литейную форму и диффузионное хромирование стальных отливок во время вакуумно-пленочной рормовки в процессе кристаллизации и охлаждения. Паста содержит 40-70 мас.% хромонасыщающей смеси (порошок хрома и хлористый аммоний в соотношении 10:1) и 30-60 мас,% оксида алюминия, а в качестве связующего - раствор клея БФ(90%) в ацетоне (10%), Связующее вводится сверх 100% до пастообраэного а состоянияВ результате использования способа износостойкость стальных отливок возрастает в 1,5-,1,8 раза при увеличении толщины слоя л в 7 раз, С При этом продолжительность процесса насыщеня сокращается8 ч до 25 мин, Е что упрощает процесс хромирования. 1 з.п. ф-лы, 3 табл. литеиную форму и диффузионное хромиронание стальных отливок во время вакуумно-пленочной формовки в процессекристаллизации и охлаждения. Наста со- ффдержит 40"70 мас.% хромонасыщающейсмеси (порошок хрома и хлорнстый аммоний в соотношении 10:1), 30-60 мас,Жоксида алюьььия, а в качестве связую- ееаЬщего - клей БФ(90%) в ацетоье(10%). Связующее вводится сверх 100% до пастообразного состояния,Для исследования предлагаемогопособа изготавливают литейные формыметодом вакуумно-пленочной формовки. На тыльную сторону синтетической пленки литейной Формы наносят указанный ,сосав толщиной 5"7 мм, затем Форму с диффузионньм активным покрытием сушат теплым воздухом (температура воздуха 70 зС) в течение 10 мин.Форму подготавливают для получения литых образцов, размерами 150 х 110 х 35.10Исследуемые составы пасты. для хромирования приводятся в -табл. 1.Изготовленные литейные формы с легирующим облицовочным слоем заливают при 1500 ОС из стали. Продолжительность остывания от температуры заливки до температуры 900 С 12-25 мин.При температурах заливки стали ( ф 1500 С) увеличивается количество газообразного дихлорида хрома (СгС 1) в равновесной газовой смеси и вследствие большой скорости диффузионного перемещения атомы хрома быстро проникают на большую глубину из контактной 25 поверхности в глубину образца, После кристаллизации и Охлаждения стальных отлрвок проводят металлографическое исследование поверхностных слоев,Результаты замеров толщины диффузи 30 онного слоя представлены в табл. 2.Таким образом, хромирование стальных отливок сплавов при вакуумно-пленочной формовке по сравнению с известным способом повышает толщину слоя в 3-7 раз.Если содержание хромонасыщающей смеси ниже нижнего граничного значения (менее 40 мас.Х); то происходит объединение (6 -твердого раствора хро 40 ма в железе, что уменьшает толщину диффузионного покрытия. Если содержание хромонасыщающей смеси выше верхнего граничного значения (более 70 мас Х) то толщина слоя неэначи 45 тельно увеличивается, но при этом воз-, можно образование механических пригаров.Если содержание оксида алюминия ме. нее 30 май.Х, то процесс восстановления происходит неполностью, поскольку оксид алюминия является восстановителем хрома. С увеличением количест-, ва оксида алюминия (более 60 мас,%) 4толщина диффузионного покрытия снижается.Раствор (клей ВФ90 Х + ацетон10%) применяется в качестве связывающего. При увеличении в нем содержания ацетона более чем на 10 мас.Хклей становится жидким, в результатепроисходит стекание облицовочногосостава. Уменьшение количества ацетона (менее 10 мас.Х) приводит к тому,что раствор становится густым и нанесение его становится сложным,Результаты испытаний на износостойкость представлены в табл. 3.Износостойкость определяют на ма"шине трения и износа 2070 СИТна образцах диск-диск при сухом тренииметодом взвешивания. Частота вращениявала нижнего образца при испытании750 мин , момент трения 20 мм, усилиена образцах 200 Н,Таким образом износостойкость возрастает в 1,5-1,8 раза при увеличениитолщины диффузионного слоя в 7 раз,При этом сокращается также продолжительность процесса насыщения, что упрощает процесс хромирования.Формула изобретенияСпособ получения стальных отливок, включающий нанесение пасты, содержащеи порошок хрома и связующее,и диффузионное насыщение, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюувеличения иэносостойкости стальныхотливок за счет увеличения глубиныхромированного слоя, уменьшения продолжительности и упрощения способа,нанесение пасты проводят толщиной5-7 мм, а диффузионное насыщение проводят во время вакуумно-пленочнойформовки в процессах кристаллизации иохлаждения в пасте, дополнительно со-держащей оксид алюминия, хлористыйаммоний и порошок хрома, при соотно.шении хрома и хлористого аммония10:1, при следующем соотношении компонентов, мас.Х:Порошок хрома ихлористый аммоний 40-70Оксид алюминия 30-602. Способ по п, 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что паста в качествесвязующего содержит раствор клеяБю(90 Х) в ацетоне (10 Х)1615228 Та блица Компоненты Содержание компонентов, мас.йэ в составе3 Т 1 2 Хромо насыщающаясмесь (порошок хрома+хлористый аммоний1 Оф 1)Окись алюминияРаствор (клей ЬФ++ ацетон) 90 Х : -1 ОХ 40 60 80 20 30 70 Таблица 2 Состав смеси Содержание компонентов, мас,Х Толщинаслоя мкм Хромонасыщающая смесь Окись Раствор (клей (порошок хрома + хло- алюмн- БФ"2 + ацетон) ристый аммоний в со- ния 907. : ОХ отношении 10 1) 11 редлагаемый Сверх 1003 допастообразного состояния(хромирование в контейнерах при 1100 С,8 ч) 40 Таблица 3 Износостойкость (потеря массы,г, при обороте вала) Глубинаслоя,мкм Толщинаслояпасты,мм Состав Г 10.104 3 О 1 О 4 50,104 ИзвестныйПредла" гаемый1 Оэ 0620 Оэ 4434 1 э 0238 40 Оэ 0715 Оэ 5810 1 э 2350 150 Оэ 0580 Оэ 3230 1)0120 309 Оэ 0520 Оэ 2180 ОэЯ 050 300 0,0475 0,2100 0,9015 Пред- лагаемый1 2 3 4 5 6 Извест" ный 40 50 70 60 30 80 50 70 60 50 30 40 Сверх 1 ООХ до пастообразногосостояния 60 50 30 40 70 20 80 30 260 180 20 2801615228 продолжение табл,З фЮЮВЮЮВЮ остойкост. (аотера массци обороте вала) 30" 10 1, 2280 0,9160 0,8140 0,8130 1,2260 0,8800 0,7080 О, 0690 0,0500 0,4600 0,0450 0,0675 О, 0475 7 2 1 3 7 0 Состав .тель Н. Сункинаедактор Н, Гунько Техред М,Дидык Корректор Т. Мал Закаэ 3964 Тираж 88 11 одписноеВНИИПИ Государственного комитета по иэобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 оиэводственно-иэдательский комбинат "Патент". г.ужгород, ул. Гагарина 25 150 300 300 25 150 300 300 25 150 300 300 2,5 150 300 0,0290 0,0280 О,0650 О, 0490 0,0300 0,0300 0,0750 0,0700 0,0680 0,0680 0,0630 0,0400 0,0250 О, 0250 0,5670 0,301 О 0,1800 0,1800 0,5350 0,1800 0,1000 0,1000 0,5460 0,1890 0,1310 0,1300 0,6850 0,5400 0,4860 0,4800 0,5300 О, 1780 0,0900 0,0900 О, 7080 1,2330 0,8950 0,7580 0,7580 Т,2460 1,1750 110860 1,0860 1,2200 0,8750 Оь 6890 0,6890