Состав для алюмосилицирования изделий из углеродистых сталей

Авторы патента:

C23C9/04 - Покрытие металлических материалов; покрытие других материалов металлическим материалом (металлизация текстильных изделий D06M 11/83; декоративная обработка текстильных изделий местной металлизацией D06Q 1/04); химическая обработка поверхности; диффузионная обработка металлического материала; способы покрытия вакуумным испарением, распылением, ионным внедрением или химическим осаждением паров вообще (для специфических целей см. соответствующие классы, например для производства резисторов H01C 17/06); способы предотвращения коррозии металлического материала, образования накипи или корок вообще (обработка металлических поверхностей или покрытие металлов электролитическим способом или способом электрофореза C25D,C25F)

СОСТАВ ДЛЯ АЛШОСИЛИЦИРОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ УГЛЕРОДИСТЫХ СТАЛЕЙ, содержащий окись алюминия, порошок алюминия, лигатуру Сцемиш-3 и калий борфтористый, отличающийс я тем, что, с целью повышения его насыщающей способности, он дополнительно содержит окись кальция при следующем соотношении компонентов, мас.%: Порошок алюминия 8,0-12,0 Лигатура Сцемиш-3 26,0-28,0 Калий борфтористый 1,0-3,0 Окись кальция 1,5-4,5 Окись алюминия Остальное

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

PECllYEiËÈH

09) (11) 3(5)) С 23 С 9/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР по делАм изОБРетений и ОткРытий (21) 3531937/22-02 (22) 06.01.83 (46) 30.04.84. Бюл. )) 16 (72) Б.С..Кухарев, И.А. Кофанова и Л.С. Ляхович (71) Белорусский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (53) 621.785.51.06(088.8) (56) 1. Коломыцев: П.Т. Жаростойкие диффузионные покрытия. М., Металлургия", 1979, с. 139-140.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Ф 3402741/22-02, кл. С 23 С 9/04, 1982. (54) (57) СОСТАВ ДЛЯ АПЮМОСИЛИЦИРОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ УГЛЕРОДИСТЫХ СТАЛЕЙ, содержащий окись алюминия, порошок алюминия, лигатуру Сцемиш-3 и калий борфтористый, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения его насыщающей способности, он дополни- тельно содержит окись кальция при следующем соотношении компонентов, мас.Ж:

Порошок алюминия 8,0-12,0

Лигатура Сцемиш-3 26,0-28,0

Калий борфтористый 1,0-3,0

Окись кальция . 1 5-4,5

Окись алюминия Остальное

10891

Изобретение относится к металлургии, в частности к составам для хи- мико-термической обработки углеродистых сталей в порошковых насьпцающих средах, а именно к диффузионйому 5 алюмосилицированию и может быть использовано в авиационной, машиностроительной и химической отраслях промьппленности.

Известен состав для диффузионного алюмосилицирования углеродистых сталей с использованием порошковых насыщакнцих сред на оСнове алюминий- и кремнийсодержащих веществ и окиси алюминия. Использование известного состава предполагает проведение процесса алюмосилицирования при 950 С

I и выше. Снизить температуру проведения процесса не представляется возможным из-за ухудшения защитных свойств получаемых диффузионных слоев и их недостаточной глубины Ц .

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является состав $2j для алюмосилицирования углеродистых сталей, содержащий мас.Ж:

Окись алюминия 67-69

Порошок алюминия 6-9 .

Лигатура Сцемиш-3 21-24, 30

Калий борфтористый 1-3

В результате термодиффузионной обработки в известном составе стали

УО при 950 С в течение 4 .ч глубина диффузионного слоя составляет 80 мкм.

Недостатком известного состава является отсутствие возможности увеличить глубину получаемого диффузионного слоя без дальнейшего повышения

Ю температуры алюмосилицирования. Повышение температурь1 проведения процесса нецелесообразно как иэ-за ухудшения свойств матрицы обрабатываемого изделия так и увеличения энергоем7

45 кости процесса.

Цель изобретения вЂ” повьцпение насыщающей способности состава, (Указанная цель достигается тем, что состав для алюмосилицирования изделий

2 нз углеродистых сталей, содержащий окись алюминия, порошок алюминия, лигатуру Сцемиш-3 и калий борфтористый, согласно изобретению, дополнительно содержит окись кальция при следующем. соотношении компонентов, мас.7:

Порошок алюминия 8,0-,12 0

Лигатура Сцемиш-3 26,0-28,0

Калий борфтористый 1,0-3,0

Окись кальция 1,5-4 5

Окись алюминия Остальное

Введение окиси кальция в известный состав обеспечивает образование в насыщающей среде реакционноактивного вещества СаА1 0, которое характеризуется повышенной адсорбционной способностью, что при проведении процесса алюмосилицирования в конечном итоге увеличивает концентрацию диффундирующих элементов на обрабатываемой поверхности и приводит к увеличению толщины диффузионного слоя, т.е. к повышению насьпцающей способности состава.

Лигатура Сцемиш-3 имеет следукпций состав, мас.Ж: редкоземельные элементы 15 алюминий 10, кремний 60, железо в примеси вЂ” остальное (ТУ 14-5-78-76).

Пример. Алюмосилицирование в предлагаемой порошковой среде осуществляют в контейнере с плавким о затвором при 900 С в течение 4 ч.

Глубина диффузионного слоя на стали У8, алюмосилицированной.с использованием известного и предлагаемого составов, приведена в таблице.

Из приведенных в таблице данных следует, что алюмосилицирование с использованием предлагаемого состава позволяет получить толщину диффузионного слоя на стали У8 в 1,4-1,5 раза больше, чем толщина, полученная при алюмосилицировании стали У8 с использованием известного состава, при о снижении температуры процесса на 50 С..

1089169

Глубина диффузионного слоя, мкм

Состав насышаюшей смеси, мас.X

Режим ХТО

Материал (Т),С Я, ч

Известный

68AlgOg +.22,5 Сцемиш-3+

7,5A1 + 2КВР

950

У8

Предлагаемый

57,5А1 0 + .28 Сцемиш-3 +