Порошкообразный состав для комплексного насыщения изделий из углеродистой стали

 

ПОРОШКООБРАЗНЫЙ СОСТАВ ДЛЯ КОМПЛЕКСНОГО НАСЫЩЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ УГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ, содержащий хром,, окись алюминия, галогенсодержащий активатор и соединения молибдена. отличающийся тем, что, с целью повышения коррозионной стойкости обрабатываемых изделий в агрессивных средах, он в качестве соединений молибдена содержит бористый или углеродистый молибден при следующем соотношении компонентов, мас.%: Галогенсодержащий 0,75 - 1,5 активатор Бористый или углеродистый молибден 2-4 Хром 75 - 82 Окись алюминия Остальное S

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (б1) g С 23 С 10/52

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2!) 3488169/22-02 (22) 06.09.82 (46) 30.09.87. Бюл. № 36 (72) И.И,Заец, И.Д.Зайцев, Г,А,Ткач и 10.В .Шерстюк (53) 621.785. 51,06 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 536252, кл. С 23 С 9/02, 1975.

Авторское свидетельствб СССР

¹ 701170, кл. С 23 С 9/02, 1978 ° (54)(57) ПОРОШКООБРАЗНЪ|Й СОСТАВ ДЛЯ

КОМПЛЕКСНОГО НАСЪПЦЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ

УГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ, содержащий хром,, окись алюминия, галогенсодержащий активатор и соединения молибдена, отличающийся тем, что, с целью повышения коррозионной стойкости обрабатываемых изделий в агрессивных средах, он в качестве сое— динений молибдена содержит бористый или углеродистый молибден при следующем соотношении компонентов, мас.7:

Гапогенсодержащий активатор

Бористый или углеродистый молибден

Хром

Окись алюминия

0,75 — 1,5

2 — 4

75 — 82

Остальное а

Щ Я» Д 1(» A гх Р 7 |

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 13 „ „; .,13

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

RMMMCr Zz

1094395

Изобретение относится к области химико-термической обработки, в частности, к комплексному дифференциальному насыщению черных металлов, и мо- 5 жет найти применение в металлургической.и химической промышленности, а также в машиностроении для защиты от коррозии деталей и инструмента, Известен порошкообразный состав 10 для комплексного диффузионного насыщения содержащей перечисленные ниже компоненты при следующем их соотно— шенин, мас.X:

Галогенсодержащий активатор

Бористый или углеродистый молибден

Хром

Окись алюминия

0,75 — 1,5

14-17

1,0 — l. 7

Остальное

Окись алюминия

Хлорид алюминия

Хром

2 — 4

75 — 82

14,5 — 30

20 Компоненты состава в виде порошков в соответствующих количествах тщательно перемешивали; полученную смесь засыпали в герметически закрывающийся ящик, куда помещали обрабатываемые изделия. Ящик нагревали в печи до температуры насыщения, выдерживали необходимое время (до получения упрочненного слоя требуемой

О толщины), охла»дали с печью до 300 С, 30 а потом — на воздухе.

Пример конкретного выполнения.

Приготавливают смесь, состоящую из порошков следующих компонентов, мас.Х:

75 — 82

Хром

Хлорид аммония

Бор, Молибден

Окись алюХром, 67

Бористый молибден 3

0,75 — 0,9

0,75 — 1,0

3 - 4

Хлористый аммоний 1

40 Окись алюминия 29

Смесь тщательно перемешали, засыпали в герметически закрывающийся ящик с защищаемыми образцами. Ящик

0 нагрели в лечи до 1000 С, выдержали 5,5 ч, затем охладили с печью до

300 С, а затем — на воздухе, Толщина упрочненного слоя на образцах составила О,1 мм, Остальные примеры для обоснования пределов заявленного состава представлены в таблице 1.

Результаты сравнительных с прототипом испытаний приведены в таблице 2.

Свойства получаемых покрытий оценивали по скорости коррозии при бО

80 С в растворе, содержащем 250 г/л хлоридов и 85 г/л хлоратов, а также в суспензии крепких щелоков с тверОстальное миния

Недостатком данного состава явля— ется относительно низкая пластичность и невысокая защитная способность полученного слоя в растворах хлоридов при повышенных температурах.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам является порошкообразный состав комплексного диффузионного насыщения иэделий иэ углеродистых сталей, содержащий хром, окись алюминия, галогенсодержащий активатор и соединение молибдена, при следующем соотношении компонентов, мас. :

Этот состав позволяет повысить пластичность диффузионного слоя, однако erq защитная способность в растворах хлоридов при повышенных температурах остается неудовлетворительной, Кроме того, этот состав относительно дорог, поскольку предусматривает использование таких дорогостоящих компонентов, как бор и молибден, Целью данного изобретения является повышение корроэионной стойкости обрабатываемых изделий в агрессивных средах. (Например, в растворах хлоридов и суспензий крепких щелоков с твердой фазой хлоридов), Поставленная цель достигается тем, что известный порошкообразный состав для комплексного насьп1 ения из— делий из углеродистых сталей, содержащих хром, окись алюминия, галогенсодержащий активатор и соединения молибдена, согласно изобретению, он содержит в качестве соединений молиб— дена бористый молибден или углеродистый молибден при следующем соотношении компонентов, мас.7:

109439

Таблица 1

Обоснование пределов предлагаемого состава

Сос- Содержание компонентов в смеси, мас,X Скорость

Сплошность слоя точки на 1 сМ

Примечание тав коррозии, Ф пп, Сг Мо В Мо1С Н С1 А1 0э г/м .ч

В раств0 рах хлоридов н хлоратов

1-2

0,042

Язвенная коррозия.

60 " I 8 1,5 34,7 0,046

1-2

Язвенная корроэия

67 2

1,0 30

0,009

Равномерная коррозия отсут, 67

67 3

75 4

8l 3

81,5

О,ОО8

0,008

l I0 30

l 0 29 отсут.

То же отсут, 0,004

0,75 20,25

0,75 20,25

То же

0,003

0,002

0,002

14,5

1,5

14,5

II0

I 25 13,75 0,024

Нарушение пластичности слоя отсутствует

l0 83 2 при вдавливании алмазной пирамиды дой фазой хлоридов: 810 г/л КОН и

КС1 (твердая фаза); такая суспензия имеет место при производстве каусти- . ческой соды. Длительность испытаний составляла !200 ч, Кроме того, определяли сплошность слоя методом воздействия реактива

Уоккера (по количеству проявившихся окрашенных точек на см поверхнос- 10 ти), а также измеряли микротвердость слоя.

Как видно из таблицы 1 и 2, предложенный состав позволяет получить диффузионный. слой с высокой пассиви рующей способностью, о чем свидетельствует весьма низкая скорость коррозии образцов составляющая .

0,008 — 0,009..г/м ч при испытаниях

s растворе, содержащем хлориды, против 0,025 г/м ч при защите образцов известным составом, Скорость корро60 I 8 " 1,5 34,7

4 зии образцов, защищенных предложенным составом, в растворе крепкой щелочи составляет О!003 — 0,004 г/м ч и против 0,022 г/м* ч при защите образцов известным составом. При этом микротвердость и сплошность слоя, полученного при защите образцов предложенным составом, не уступает образцам, защищенным известными составами (см,табл.2) °

Таким образом, технико-экономические преимущества предложенного состава заключаются, в повышении пассивирующей способности диффузионного слоя, а, следовательно, в увеличении корроэионной стойкости покрытия в. растворах электролитов, содержащих хлориды в крепких щелоках, Кроме того состав экономичнее благодаря использованию более дешевых компонентов.

1094395

Продолжение табл.1

Содержание компонентов в смеси, мас.й

Сплошность слоя точки Примечание на I см

Сг Мо В Мо С Н С1 А1 0з

1,25 13,75

0,026 То. же

I I 83

То же

12 78

1,5 разруше" ние слоя из-за вьг сохой хрупкости

То же

1,5 15 5

То же

13 78 — 5 в крепких щелоках:

0,75 20,25 0,04

Равномерная коррозия

75 4,0

14 отсутствует

15 . 67 3,0 — 1 0 29,0 !

6 67 2,0 - 1,0 30,0

То же

То же!

7 67 - 2,0 !,0 30,0

Таблица 2:

Сравнительные характеристики свойств покрытий, полученных при обработке угле-, родистой стали предложенным и известным составами

Предложенный состав (IIt состава по таблице 1) Параметры свойств Известный состав

6 5 3

0,025 0,008 0,008 0,009 а) хлориды — 250 (язвенная коррозия) (равномерная коррозия) хлораты - 85

= 60-80 С б) крепкие щелока:

0,022 0,004

КОН-8!О

0,003 0,004

КС1 — твердая фаза (.язвенная коррозия) (равномерная коррозия) Сос( тав

IIt nn.

Скорость коррозии., г/м ч в растворе, содержащем, г/л:

Скорость коррозии г/м .ч

0,003 .

0,004

0,004

Нарушение сплошности слоя; язвенная коррозия 8

1094395

Продолжение табл.2

Известный состав

Параметры свойств

Предложенный состав

N- состава по таблице 1

6 5 3

80 C

l000—

1050

1100

1О8О

1080

Микротвердость кг/мм по HV

Сплошность слоя (точки на 1 см ) отсут- отсутствует ствует отсутствует

1-2

Редактор Н,Сильнягина Техред И.Попович

Корректор М.Пожо

Заказ 4451 Тираж 936 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий !

13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãîðîä, ул,Проектная, 4