Суспензия для нанесения диффузионных покрытий

 

СУСПЕНЗИЯ ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ДИФФУЗИОННЫХ ПОКРЫТИЙ, содержащая алюминиевую пудру, беятхэнитовую глину, хлористый аммоний и воду, отличающаяся тем, что, с целью повьпыения жаростойкости и микротвердости обрабатываемых изделий, она дополнительно содержит ниобий прв сле дующем соотнощении компонентов, мас.%: Ниобий8,0-8,5 Алюминиевая пудра 11,3-12,0 Бентонитовая глина 8,О-8,5 Окись алюминия 2,4-3,4 Хлористый аммоний 1,6-2,3 ВодаОстальное (Л С

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК g С 23 С 9/02 гФ;w7 л

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3298394/22-02 (22) 03.06.81 (46) 23.04.83. Бюл. Nю 1 5 (72) В. И. Похмурский, В. Б. Далисов и ll. g. Бродяк (71) Физико-механический институт

AH Украинской CCP (53) 621.785 51.06(088.8) (56) 1. Защитные покрытия на металлах. 1971, вып. 5, с 124-127.

2. Кньев М., Егьерска П. Алитиране на стоманени изделия через покрыване с паста. Науч. трудове Висш. инстигуг по машиностроене, механизация и електрификация на сельского стопанство, Русе, 1969, ¹ 10, ч. 2, с. 75-84.

„„SU„„1013511 А (54)(57) СУСПЕНЗИЯ ДЛЯ НАНЕСЕ-

НИЯ ДИФФУЗИОННЫХ ПОКРЫТИЙ, содержащая алюминиевую пудру, беитони товую глину, хлористый аммоний и воду, отличающаяся тем, что, с целью повышения жаростойкости и микро . твердости обрабатываемых изделий, она дополнительно содержит ниобий при сле дующем соотношении компонентов, мас.Ъ:

Ниобий 8,0-8,5

Алюминиевая пудра 11,3-12,0

Бентонитовая глина 8,0-8,5

Окись алюминия 2,4-3,4

Хлористый амяоний 1,6-2,3

Вода Остальное

1013511

Т абл ица 1

67,0

1,9

3,7

7,5

7,5

67,0

1,6

8,0

8,0

2,9

67,0

1,9

8,3

11,6

8,3

67,0

12,0

8,5

2,3

2,0

67,0

8,8

10,9

9,0

Изобретение относится к металлургии, в частности к химико-термической обработке металлов и сплавов для получения диффузионных покрытий, и может быть применено в энергетике, машинострои- . тельной, приборостроительной и цругих отраслях промышленности для зашиты деталей и элементов конструкций, работающих при повышенных температурах и в агрессивных средах.

Известен состав суспензий для диффу зионных покрытий, применяющийся для повышения жарострйкости материалов, например насыщение сплава ЗС6-К алю минием и танталом, алюминием и ниоби- 15 ем" 1) .

Однако этот состав используеЮя толь. ко для нанесения диффузионных покрытий изделий иэ сплавов на основе никеля.

Наиболее близкой по технической суш- 20 ности и достигаемому положительному эффекту к изобретению является суспензия для получения диффузионного покрытия, в состав которого входят следующие компоненты, масЛ: 25

Алюминиевая пудра 62

Бентонитовая глина 26

Бура 12.

Прибавка хлористого аммония к буре 2-5 30

Вода 250

Покрытие, полученное из этой суспензии, имеет максимальную микротвердость. 350-450 кгс/мм и эффективно противостоит окислению при температурах З5 до 850 С в течение 40 ч 2) .

Однако при более длительном времени, испытаний, в частности цо 200 ч наблюдается интенсивное окисление алитирован-40 ной стали, вызванное диффуэией алюминия в основной металл, изменением строения и состава диффузионного слоя. Кроме того, микротвердость диффузионного слоя сравнительно низкая.

Цель изобретения - повышение жаростойкости и мнкротвердости обрабатываемых изделий.

Указанная цель достигается тем, что в состав суспензии; в которую входят алюминиевая пудра, бентонитовая. глина, хлористый аммоний, воца, дополнительно вводят ниобий при следующем соотношении. компонентов, мас.%:

Ниобий 8,0-8,5

Алюминиевая пуцра 11,3-12,0

Бентонитовая глина 8,0-8,5

Окись алюминии 2, 4-3,4

Хлорисгый аммоний 1,4-2,3

Вода Ос тальное

Ниобий способствует торможению диффузионной подвижности алюминия и образует с ним интерметаллицные соединения, облацаюшие более высокой микротверцостью и сопротивлением окислению.

Пример . Технологический процесс нанесения покрытия иэ суспензии состоит из следующих операций: в кипящий раствор (глинистый) засыпают смесь порошков алюминия, ниобия, окиси алюминия, тщательно перемешивают кипящую смесь и ввоцят хлорисгый аммоний. B поцготовленную суспенэию окунают образцы с очищенной поверхностью, высушивают суспен зию на возцухз и в repMocrare (температу= ра 100-120 С) цо образования сухого осацка и производят циффузионный отжиг в нейтральной атмосфере (аргон) при 9501050 С в течение 2- ч. Остаток суспензии удаляется щетками, Составы полученных суспенэий даны в табл. 1; в табл. 2свойства суспензий.

1013511 4 о

Таблица 2

Известная (суспензия на основе алюминия) 350-450

18,0 160 170

Предлагаемая

45 0 500 8,5

- 550-600 6,0

600-650 . 5,5

600

7,0

500-550 9,5

110

Составитель Л. Бурлинова

Рецактор H. Гунько Техрец M Tenep Корректор М. Демчик

Заказ 2947/36 Тираж 954 Подписное

ВНИИПИ Госуцарственного комитета СССР по целам изобретений и откры тий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., и. 4t5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Как видно из цанных табл. 2, микротвердость и жаростойкость полученного покрытия в 1,5 раза выше, чем у покрытия на основе алюминия. Оптимальная цобавка йиобия находится в пределах 88,5 мас;%, так как ппи меньшем его количестве идет насышение преимущественно алюминием, а при большем его количестве окисляется ниобий, не вошецший! в соецинения с алюминием и ухудшается зЬ режим алитирования.

Предлагаемая суспензия обеспечивает формирование равномерного диффузн<жн го слоя с хорошей сшныностью на по

3s верхности и macr возможность автомати зировать и механизировать все основнью операции технологического процесса;