Порошкообразный состав для титанохромирования стальных и чугунных изделий

.Якшина, Н.Ф.Першина цев 54) ПОРОШКООБРАЗНЫЙ СОСТАВ ДЛЯ ТИТАНОХРОИИ СТАЛЬНЫХ И ЧУГУННЫХ ИЗДЕЛИЙ 10-15 23-26 9-27 3-5 Остальное я тита ов, со" иде ти феро Изобретение относится к составам для химикотермической обработки металлов и может найти применение в химической промьвпленности для антикоррозионной защиты черных металлов 1,углеродистой стали, чугуна,5 низколегированных сталей).Известен состав 1 1 для титанохромирования черных металлов, содержащий порошкообразные двуокись титана окись хрома, алюминий, фтористый алюминий и окись алюминия при сле-, дующем соотношении компонентов,ф вес.Х: Двуокись титанаОкись хромаАлюминийФтористый алюминийОкись алюминияИзвестен также состав длнохромирования черных металлержащии в порошкообразном вана, хром, окись алюминия хром и иодистый аммоний при следующем соотношении компонентов, вес.У,:Титан 3-20 Хром 40Окись алюминия 8 25Феррохром 30Иодистй аммоний2 Недостатком известных составов является низкая коррозионная и эрозионная стойкость черных металлов, защищенных известным составом, в концентрированных солевых средах, например в растворах поваренной соли.Цель изобретения - повышение кор" розионной и эрозионной стойкости черных металлов в концентрированных солевых средах.Поставленная цель достигается тем, что состав для титанохромирования в порошковых смесях, содержащий титан, хром, окись алюминия и галогенид аммония, дополнительно содержитмолибден и бор при следующем соотношении компонентов, вес,:927751,5 - 64,017,5 - 24,015,0 - 21,25 Состав для титанохромирования получают путем приготовления механи ческой смеси, состоящей: из 70- 80 вес.Ж титана и 25-30 вес.% хрома. Я От составленной титанохромовой смеси берут 75-80 вес.% 51,5-64 вес.% титана . и 17,5-24,0 вес.% хрома) и добавляют 3ТитанХромОкись алюминияЛммониевая сольгалогенида 3,5 - 2,0Молибден 0,75- 3,5Бор 3,0 - 2,0Дополнительное введение в составмолибдена позволяет повысить пассивирующую способность диффузионного 0сгноя и исключить питтинговую корро-зию в концентрированных солевыхсредах, содержащих высокий процентхлоридов, при 55-104. Введение бора,имеющего атомный диаметр 0,91 А иявляющегося более сильным карбидообразующим элементом по сравнению схромом, обеспечивает образование более сплошного и пластичного слоя(благодаря уплотнению диффузионногослоя и прилегающей к нему основы),что улучшает эрозионную стойкостьметаллов.Предложенное соотношение компонентов является он, поскольку утолько в указанных пределах достигается коррозионная и эрозионная,стойкость черных металлов в концентрированных солевых средах.Выход за пределы в сторону уменьшения количества вводимых компонентовприводит к образованию точечной( питтинговой) коррозии покрытия в кон-.центрированных солевых средах при55-104 С, выход за пределы в сторонуо.Увеличения может нарушить микрострукЭЗТУРУ диффузионного слоя, вследствиечего нарушаются сплошность и эластичность покрытия.Исходные компоненты, входящие впредлагаемый состав, имеют следующиефизические свойства: титан - металлический порошок темно-серого цвета;хром - металлический порошок серебристого цвета окись алюминия - пороэешок белого цвета, плотность 3,96 г/смй и 2050 о; галогенид аммониЯ - кРис:таплическое вещество белого цвета;молибден - металлический порошоксветло-серого цвета; бор - металли-.ческий порошок черно-серого цвета. ф 1 2 4к ней 0,75-1,5 вес.% молибдена, 1,0- 2,0 вес.% бора, 15-21,25 вес.% окиси алюминия 11,5-2,0 вес.% хлорида аммония тщательно перемешивают.Процесс диффузионного титанохромирования черных метаплов предложенным составом осуществляют в контейне-, рах при 3100-950 фС. Продолжительность диффузионного насыщения зависит от требуемой глубины защитного слоя и составляет 2-8 ч.П р и м е р 1, Берут 75 вес.% титана, 28 вес.% хрома и перемешивают. К 75% полученной титанохромовой смеси, содержащей 51,5 вес.% титана и 24,0 вес.% хрома, добавляют, вес,%: молибден 1,5, бор 1, хло ристый аммоний 2 и окись алюминия 20 - и тщательно перемешивают. Затем состав переносят в герметически закрываницийся ящик 1 контейнер иэ нержавеющей стали). В состав помещают детали из чугунного литья и образцы освидетели" и ящик герметически закрывают, Затем ядик нагревают в камерной печи до 950-1000 оС и выдерживают при этой температуре 8 ч. После этого ящик с составом и чугунной деталью охлаждают на воздухе, За указанное время на поверхности чугунной детали получают диффузионный титанохромовый слой толщиной 0,10-0,32 мм.П р и м е р 2. 78 вес.% титана и 22 вес.% хрома перемешивают, К 80 вес.% полученной титанохромовой смеси, содержащей 62,4 вес.% титана и 17,6 вес.% хрома, добавляют 0,75 вес.% молибдена, 1,5 вес.% бора, 1,5 вес.% хлористого аммония и 1625 вес.% окиси алюминия. Компоненты перемешивают,и полученный состав переносят в герметически закрывающийся ящик контейнер) из нержавеющей стали. В состав помещают детали изчугунного литья и образцы "свидетели", и ящик герметически закрывают. Затем в камерной печи ящик нагревают до температуры 950 оС и выдерживают при этой температуре 4 ч. После этого ящик с составом и чугунной деталью охлаждают на воздухе. За указанное время на поверхности чугунной детали получают диффузионный титанохромовый слой толщиной от 0,05 до 0,07 мм.П р и м е р 3. Берут 76 вес.% титана и 24 вес,% хрома и перемеши" ьают. К 79 вес.% полученной титанохщРт12772 :6охлаждают на воздухе. За укаэанноевремя на поверхности чугунных деталей получают диффузионный титанохромовый слой толщиной от 0,070 до0,10 ми.Образцы Юсвидетели", защищенныевместе с деталями, испытывались накоррозионную и эрозионную стойкость,5 9 мовой смеси, содержащей 54,75 весЛ ткана и 20,2 вес.Й хрома, добавляют 1,5 вес,7 молибдена, 2,0 вес.й бора, 1,5 весЛ хлористого аммония и 20,00 вес.7. окиси алюминия. Компоненты перемешивают и полученный состав переносят в герметически закрывающийся ящик иэ нержавеющей стали. В состав помещают детали из чугунного литья и образцы 2 свидетели" и ящик герметически закрывают Затем ящик нагревают в камерной печи до 950-1000 С и выдерживают при этой температуре б ч. После этого ящик с составом и чугунными деталями Сравнительныехарактеристики свойств покрытий, полученных при обработке углеродистой стали и чугуна предложенным и известным составами для титанохромирования, приведены в табл.1 й 2.Таблица 1 15 Скорость коррозии, г/и ч Условия испытания Известный Известный 0,670 О, 750 0,001 0,001 0,001 МНС Р - 187 г/л йаСР - 76,5 г/л йа СО - 56 г/л 0,003 1,400 0,004 0,002 температура 55 оС йН 3 Р - рйН 4 СР - 174 г/л йаС - 80 г/л 0,970 0,001 1,080 0,001,0,005 Таблица 2; Состав Характеристики Предложенный по примерам 1 1Известный 21 Иикротвердость(КГе (Сй) + йаС 3точки на 1 см МаСЗ(305-310 г/л)температура 20-25 СйаНСО 5 - 59 г/л йаСО - 39 г/л Температура 98 фС Сплошность слоя,определяемая реактивомУоккера Предложенный по примеру.2327728целью повышения коррозионной и эрозионной стойкости деталей в концентрированных солевых средах, он дополнительно содержит молибден и бор прн следующем соотношении компонентов; вес.7 .Титан 51,5 - 64,0 Хром 17,5 - 24,0 Окись алюминия 15,00- 21,25 О Галогенид аммония 1,5 - 2,0Молибден 0,75- 1,50 Бор 1 - 2 Формула изобретения 1 Порошкообраэный состав для титанохромирования стальных и чугунных изделий, содержащий титан, хром, окись алюминия и галогенид аммония, 20 о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с Составитель Л.БурлиноваРедактор Л,Веселовская Техред С.Мигунова Корректор С,Шекмар Заказ 1322/36 Тираж 1049 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Подписное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 7 91Как видно из данных табл.1, скорость коррозии образцов, защищенных предложенным составом, составляет 0,001-0,005 г/м .ч, а скорость коррозин образцов, защищенных известным составом 23, 0,67-1,4 г/м ч и сосЦтавом 11 О, 75-1, 1 г/матч. Кроме тогоулучшается сплошность и пластичность покрытия, характеризуемая снижением микротвердости, что свидетельствует о,повышении эрозионной стойкости черных металлов. Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР11 443941, кл. С 23 С 9/02, 1974.2. Жаростойкие и теплостойкиепокрытия. Труды 1 У Всесоюзного совещания .по жаростойким покрытиям. Л.,