Состав для диффузионного хромирования

 

СОСТАВ ДЛЯ ДИФФУЗИОННОГО ХРОМИРОВАНИЯ преимущественно штампового инструмента и оснастки, со .держащий хром, окись алюминия.и хлористый аммоний, отличающийся тем, что, с целью повышения насыщающей способности состава, он дополнительно содержит йодистый кадмий и хлористый магний при следующем соотношении компонентов, .мас.%: Окись алюминия 38-45 Хлористый аммоний 4-10 Йодистый кадмий 1-3 Хлористый магний 1-3 ХромОстальное

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„.SU„„

4 (51) С 23 С О/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2 I ) 3605669/22-02 (22) 15.06.83 (46) 23.01.85. Бюл. и 3 (72) А.А.Коляда, П.И.Давицчук, А.М.Захарова, Г.Ф.Иванчикова и Н.В.Соколова (53) 621.785.51.6(088.8) (56) 1.Химико-термическая обработка метагьпов и сплавов, Справочник под ред. Л.С.Ляховича. М., "Металлургия", 1971, с.183.

2. Райцес В.Б. Технология химико. термической обработки на машиностроительных заводах. М., "Машиностроение", 1965, с.253. (54) (57) СОСТАВ ДЛЯ ДИФФУЗИОННОГО

ХРОМИРОВАНИЯ преимущественно штампового инструмента и оснастки, со. держащий хром, окись алюминия и хлористый аммоний, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения насыщающей способности состава, он дополнительно содержит йодистый кадмий и хлористый магний при следующем соотношении компонентов, .мас.%:

Окись алюминия 38-45

Хлористый аммоний 4 10

Иодистый кадмий 1-3

Хлористый магний 1-3

Хром Остальное

1135800

Изобретение относится к металлургии, в частности к химико-термической обработке металлов, конкретнее к области изыскания составов смесей, предназначенных для хромирования штампового инструмента и оснастки.

Известен состав для диффузионного хромирования, содержащий 50 % феррохрома, 43 Х окиси алюминия и 7Х fO . хлористого аммония Г11 .

Указанный состав обладает низкой насьпцающей способностью, т.е. при обработке изделий в данном составе на их поверхности получается l5 сравнительно тонкий диффузионный слой, даже при проведении процесса лри повьппенной температуре достаточно длительное время, Наиболее близким к предлагаемому 2п по технической сущности и достигаемому результату является состав для диффузионного хромирования, содержащий 45% окиси алюминия, 5% хлористого аммония и 50Х хрома (2). 25

Однако, применение известного состава сопряжено с необходимостью крайне тщательной подготовки хромируемых поверхностей, а также тре.— бует использования высоких (свыше

1050 С) температур и длительности

0 (свьппе 10 ч) процесса, что значительно усложняет производство, т.е. известный состав обладает низкой насьпцающей способностью.

Цель изобретения — повышение на35 сьпцающей способности состава. укаэанная цель достигается тем, что состав для -диффузионного хромированияд содержащий xpoN окись агап миния и хлористый аммоний допол

46 нительно содержит йодистый кадмий и хлористый магний при следующем соотношении компонентов, мас,X:

Окись алюминия 38-45

ЙодистьпЪ кадмий 1-3

Хлористый аммоний 4-10

Хлористый магний 1-3

Хром Остальное

Окись алюминия вводится в смесь для предотвращения налйпания и исключения шероховатости защитного слоя. ВВедение менее 38% окиси алюминия не позволяет предотвратить налипание, а превышение 45% отрипательно сказывается на толщине хромо- 55 вого покрытия.

Влияние хлористого аммония связано с образованием активных газо.>бразных соединений хрома, Граничные концентрации (4-10X) хлористого аммония в предлагаемом составе установлены на основании известных и экспериментальных данных, Так, в случае введения его менее 4% pesко ухудшается насыщающая способность смеси, а увеличение свьппе

10Х может отрицательно сказаться на объеме газовой фазы н, как следствие, весьма усложняет конструкцию контейнеров.

Хром служит основной частью насьппающего состава.

Иодистый кадмий и хлористый магний придают предлагаемому составу принципиально новое качество— значительное сокращение темлературы и продолжительности процесса хромирования, повьппение насьпцающей способности с одновременным снижением требований к качеству подготовки обрабатываемой поверхности.

Дискретное изменение свойств предлагаемого состава хромирующей смеси за счет совместного введения иодистого кадмия и хлористого магния обусловлено благоприятной ролью новых ингредиентов и интенсификации формирования и активности на-сьнцающих соединений, а также проте,каний положительно сказывающихся химико-термических реакций на границе раздела контактирующая поверхность-насьпцающая газовая фаза.

Для количественной оценки влияния новых компонентов на свойства предлагаемой смеси испытаниям подвергают ряд ее составов, в которых содержание хлористого магния и иодистого кадмия изменяют в пределах 0,5-4,0Х- окиси алюминия 3845%; хлористого аммония 4-lOX причем хром составляет основную дополнительную до lOOX часть. Одновременно с этим аналогичным испытаниям подвергают составы известных хромирующих смесей, состоящих из 50Х феррохрома; 43% окиси алюминия; 7Х хлористого аммония (состав 1П 1) и

45% окиси алюминия; 5% хлористого аммония и 50% крома (состав Ф 2).

Результаты опытов, представленные в таблице, показывают, что в зависимости от состава рассматриваемые смеси обладают различными технологическими свойствами. Так, известный состав обеспечивает требуемое качество хромированной поверхности

113S8OO лишь при следующих условиях: температура 1100-1150бС; продолжительность процесса 11-12 ч и балл требований 4-5.

Дополнительное, введение новых компонентов сокращает укаэанные характеристики технологичности смеси (температуру 890 С, продолжи0 тельность процесса до 6 ч и балл требований до l),ò,е. повышает ее качество примерно в 2 раза. Однако достижение улучшенных технологических свойств отмечается лишь при ус-ловии совместного введения хлористого магния и иодистого кадмия. Например, раздельное введение этих элементов от l до 4 / практически не приводит к. улучшению свойств смесей, Аналогично низкий результат наблюдается в случае их совместного введения в смесь ниже lX каждого.В то же время превышение 3 -го содержания хлористого магния и иодистого кад мия йри их совместном введении практически не сказывается на рассматриваемых показателях технологичности смеси. По этой причине их пределами концентрации следует признать: нижний — l, а верхний — З .

Предлагаемый состав для днффузионногo хромирования в отличие от известного обладает более высокими технологическими свойствами, что обеспечивает существенное сокращение продолжительности процесса н понижения его температуры, а также позволяет снизить требования к качеству подготовки хромируемых поверхностей.

Предлагаемый состав может найти широкое применение в отраслях . народного хозяйства, специалнзиру» ющихся в химико-термической обработке штампового инструмента н штамповой оснастки, так как его использование существенно удешевляет процесс.

Экономический эффект от внедрения предлагаемого состава по сравнению с известным оРиентиРовочно составляет 160-180 руб. на тонну обрабатываемых деталей, что достигается за .счет сокращения в 2-3 раза тру" дозатрат на подготовку поверхности деталей, на 80-lOOX уменьшения трудоемкости химико-термической обработки н экономии энергоносителя (электрической энергии или газа).

1135800 о

° Ф

III

ОО O&gOOg сф ю ° ° «е о

» «e сР л л сР

O8 OOOOOR

ОЪ 3 О\ Ch 00

ООООО и

1 1 O "W<3 N

О OOOO ,Ih a ь a a л О-!! - 1М оо ооооо .«! и и аО Л П «Ъ Сл! о оо о «ооо о о! Г! 1 1 сю оо а>ему 1а -Э о «11.

Фе

<ф с 4 $ c þ»I Ill O

Рв

ИФ

Ю 1 оай

М О 1 ф (ЛЙ 1

О 1- 1. Х Е

+ЕО1-1.

1- е о

m oft

<Л) !:С !» Г х о!. ахеи

ego

1 6Ч Х Х

Зе О Ф архон

+эхо

Ф х н х м! о11II O g O

43 u III

@ и III а о а ф Р IC ф

5 34 ь ver