Состав для комплексного насыщения стальных изделий

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИН С 23 С 1/ САН ОБРЕТЕНИЯ ЕТЕЛЬСТ РСНОМ-термипроцес альных че ный ости слои,изд ели цирк 20 - 30 С10 " 20 Изобретение относится к металлургии, в частности к химико-термической обработке, а именно к процессу диффузионного насьпцения стальных .изделий хромом, молибденом и цирконием, и может быть использовано для увеличения срока службы деталей машин, приборов и механизмов.Цель изобретения - предотвращение охрупчивания изделий и увеличение насьпцающей способности состава,Состав для комплексного насьпцения стальных изделий, содержащий хромсодержащее вещество, молибденсодвржащее вещество, хлористый аммоний и окись алюминия, дополнительно содержит четырехбромистый цирконий, в качестве хромсодержащего вещества - порошок хрома, в качестве молибденсодержащего вещества - порошок молибдена при следующем соотношении компонентов,. мас.7: орошок хророшок мо етырехбро денатый 1 О -т в лове ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗО 6 РЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(54) СОСТАВ ДЛЯ КОМПЛЕКСНОГНИЯ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЗИИ(57) Изобретение относитсялургии,.в частности к химикческой обработке, а именносу дМАФузионного насыщенияизделий хромом, молибденом ем, и может быть использованоувеличения срока службы деталшин, приборов и механизобретения - предотвчивания изделий и увщей способности соста тжит, мас.Е: порошок хрома 20порошок молибдена 10 - 20; чеброьистый цирконий 10 - 20; хлтый аммоний 1 - 3; окись алюмиостальное, Состав имеет насьпцспособность на 25 - 423 выше,известный состав, а дийиузионобразующийся на поверхнй, не хрупкий. 3 табл,Хлорис тын аммонии 1-3 Окись алюминия Остальное Сведения об используемых компонентах состава приведены в табл. 1.Хром и молибден выпускаются в виде порошков по ГОСТ и ТУ, которые указаны в таблице.Четырехбромистый цирконий, хлористый аммоний и окись алюминия выпускаются только в виде мелкозернистых кристаллов и в таком виде используются в предлагаемом составе.Назначение вводимых компонентов следующее.Порошки хрома и молибдена являются поставщиками атомарного хрома и молибдена, которые дидмЬуццностные слои изделийПри разложенин четырехбромистогоциркония образуются атомарный цирко,ний, который, диФФундируя в поверхностный слой иэделия, предотвращаетобразование хрупкой Фазы, и бром, который участвует в массопереносе хромаи молибдена и тем самым увеличиваетнасыщающую способность состава. Крометого, насьпцающая способность увеличивается за счет тогочто при разложении четырехбромистого циркония цирконий образуется в атомарном состоянии.Хлористый аммоний является актива-.тором, а окись алюминия вводят с целью 15предотвращения спекания состава и егоприваривания к поверхности изделий,Процесс химико-термической обработки осуществляют следующим образом.Изделия, предназначенные для обработки, обезжиривают в горячем (80 90 пС) 5 -ном щелочном растворе и су.-.шат при 100-150 С. Остывшие изделияукладывают в контейнеры с плавкимизатворами, послойно пересыпают смесью 25указанного вьппе состава, загружают вэлектропечь, нагревают до 1000-1100 С0и выдерживают при этой температуре 4 -10 ч, Релим обработки зависит от тре.буемой толщины диФФуэионного.слоя. 30Вместе с изделиями жпвко-термическойобработке подвергают образцы изготов 9ленные из той же марки стали, чтои изделия, по которым определяюттолщину диФФузионного слоя и егосвойства, ЭФФективность предлащ,гаемого состава для химико-термической обработки подтвержцается пример ахи.140П р и.м е р 1. Образцы, изготовленные из стали марки У 8, подвергали комплексному диФФуэионному насыщению в составах, массовое процентное содержание которых представлено в табл.1. Температура процесса составляла 1100 пС, а продолжительность выдержки - 4 ч. Хрупкость слоя оценивалась по виду отпечатка, наносимого алмазной пирамидой (по Виккерсу) при нагрузке 10 кг. При наличии хрупкой Фазы отпечаток имеет неправильную Форму и края его рваные, Из полученных данных следует, что предложенный состав для комплексного насыщения стальных изделий позволяет устранить хрупкость диФФуэионного слоя и имеетнасьпцающую способность на 25-42 , вы"ше, чем известный составОптимальным является состав, содержащий компоненты в заявленных пределах. При содержании активных компонентов менее нижних предельных значений диФФузионный слой хрупкий, анасыщающая способность незначительновьппе, чем известного состава. При содержании активных компонентов, превышающем верхние предельные значения,насьпцающая способность состава ниже,чем оптимального, частицы составапривариваются к поверхности изделийи состав спекается.П р и и е р 2. Образцы, изготовленные иэ сталей марок 20, 40 Х и 45 Л,подвергали комплексному диФФузионномунасыщению в известном (п.6 табл.2) ив предлагаемом (п, 2 табл. 2) составах. Температура процесса составляла .1000 С, а продолжительность выдержки - 4 ч. После обработки на образцах измеряли толщину диФФузйонногослоя и оценивали его хрупкость описанным выше способом. Результаты испытаний представлены в табл . 3.Из полученных данных видно, чтопредложенный состав для комплексного насыщения стальных изделий имеетвысокую насьпцающую способность, адиФФузионный слой, образующийся наизделиях, не хрупкий,Формула и э о б р е т е н и я 10 - 20 1-3 ОстальноеСостав для комплексного насыщения стальных изделий, включающий хромсодержащее вещество, молибденсодержащее вещество, хпористый аммоний и окись алюминия, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью предотвращения охрупчивания изделий и увеличения насьпцающей способности состава, он дополнительно содержит четырехбромистый цирконий, в качестве хромсодержащего вещества - порошок хрома, в качестве молибден" содержащего вещества - порошок молиб-, дена при следующем соотношении компонентов, мас. :Порошок хрома 20 - 30Порошок молибдена 10 - 20ЧетырвхбромистыйцирконийХлористый аммонийОкись алюминия1617052 Таблица 1 Наименование Химическая ГОСТ, ТУкомпонента формула ПорошокхромаПорошокмолибденаЦирконийчетырвхбромистыйАммонийхлористыйОкись алюминия ГОСТ 5905-77ТУ 08 Т-78 Мо ТУ 1 П-78 ЕгВт,ГОСТ 2210-73 ф 4 С 1 МРТУ 6-204674 Таблица 2 остав среды, масЛ Толщина днузионного слоя,Примечание У п/ 3 4 1 Порошок хрома 80,568,520 2. 10 1 59 25 15 53 То же 15 2 43 30 20 55 20 3 27 35 25 25 4 11, 3.4.5. Порошок молибденаЦирконий четырехбр омнстыйАммоний хлористыйОкись алюминияПорошок хрома Порошок молибдена Цирконий четырехбромистыйАммоний хлористый Окись алюминия Порошок хрома Порошок молибдена Цирконий четырехбромистый Аммоний хлористый Окись алюминия Порошок хрома Порошок молибдена Цирконий четырехбромистыйАммоний хлористый Окись алюминия Порошок хрома Порошок молибдена Цирконий четырехбромистый Аммоний хлористый Окись алюминия 15 42 Слой хрупкий8 48 Хрупкость от- сутствует 45 Частицы состава привариваются к из- делиямСлой хрупкий Т а б л и ц а 3 Состав среды 1 Стальи/и 20 Известный Слойхрупкий 2. 40 Х 3. 45 Л 4. 2049 46 72 Хрупкостьотсутствует 61 57 5. 40 Х 6. 45 Л Составитель С,КучерявыйТехред М,Дндык Корректор Н.РевскаЯ Редактор А.Маковскаяиаа Цаказ 4100 Тираж 812 Подписное В 1 ИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 щПроизводственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,10 6. Окись хромаОкись молибденаСиликокальцийАммоний хлористыйОкись алюминияПредлагаемый Толщина диф- Примечание Фузионногослоя, мкм