Порошкообразный состав для нанесения комплексных покрытий на стальные изделия

 

ПОРОШКООБРАЗНЫЙ СОСТАВ ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ КОЖШЕКСНЫХ ПОКРЫТИЙ НА СТАЛЬНЫЕ ИЗДЕЛИЯ, содержащий карбид кремния и фтортитанат калия, : отлич ающийся тем, что, с целью повышения насыщающей способности состава и износостойкости обрабатываемых изделий, он дополнительно содержит окись . титана, гидрид калыщя, фторид натрия и окись алюминия при следующем соотношении компонентов, мае.%: Фтортитанат калия 2-4 Окись титана . 40-45 Гидрид кальция 10-15 Фторид натрия 1-3 Окись алюминия 15-20 Карбид кремния Остальное.

СООЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

<и> (f1) e(sl) C 23 C 12/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Й АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТКТ СССР

110 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ (21) 3607476/22-02 (22) 21. 06. 83 (46) 07.05.85. Бюл. У 1.7 (72) lO.Í. Пресман и N.М. Абачараев (71) Дагестанский политехнический институт (53) 621.785.51.06 (088.8) (56) 1. Хиь|ико-термическая обработка металлов и сплавов. Справочник под ред. Л.C. Ляховича. М., "Металлургия, 1981, с. 226.

2. Патент Японии Ф 55-27619 . кл. С 23 С 9/04, опублик. 1981. (54) (57} ПОРОШКООБРАЗНЫЙ СОСТАВ ДЛЯ

НАНЕСЕНИЯ КОМПЛЕКСНЫХ ПОКРЫТИЙ

HA СТАЛЬНЫЕ ИЗДЕЛИЯ, содержащий карбид кремния и фтортитанат калия, отличающийся тйм, что, с целью повышения насыщающей способности состава и износостойкости обрабатываемых изделий, он дополнительно содержит окись . титана, гидрид кальция, фторид натрия и окись алюминия при следующем соотношении компонентов, мас.X:

Фтортитанат калия 2-4

Окись титана . 40-45

Гидрид кальция 10-15

Фторид натрия 1-3

Окись алюминия 15-20

Карбид кремния Остальное

11543?5

Изобретение относится к металлургии, а именно к химико-термической обработке стальных изделий (при содержании С О,4) в порошковых насыщающих средах, и может быть использовано в машиностроительной, судостроительной, станкоинструментальной и других отраслях промьппленности для повышения эксплуатационной стойкости инструмента и технологической оснастки.

Известно диффузионное титанирование сталей в порошкообразных смесях с использованием в качестве источника активных атомов титана порошка титана, его окиси, окиси алюминия, алюминия и гидридов,мас. :

Ti 25 + AIãОз 40 + Ti0 20 +

+ AI 10 + Т1Н jlj .

Недостатками данного состава являются дефицитность и высокая стоимость порошков смеси для титанирования, а также невозможность получения равномерных по толщине карбидных покрытий.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является состав (2) для нанесения покрытий на стальные изделия, содержащий порошки хлорида щелочного металла, гидрида.титана, фтортита- . на калия и карбида кремния При следующем соотношении компонентов, мас .X:

Хлорид щелочного металла 65-80

Гидрид. титана 10-7.

Фтортитанат калия 2-4

Карбид кремния 25-15

Недостатками известного состава являются низкая насыщающая способность, пониженная твердость покрытий, формируемых при насьпцении в такой среде.

Цель изобретения — повьппение насыщающей способности состава и износостойкости обрабатываемых изделий.

Указанная цель достигается тем, что порошкообразный состав для нанесения комплексных покрытий на стальные изделия, содержащий кар" бщ кремния и фч ортитаиат калия, .доиолнительно содержит окись титана, гидриц кальция, фторид натрия и окись алюминия щщ следующем. соотношении компонентов, мас.X:

Фтортитанат калия 2-4

Окись титана 40-45

Гидрид кальция 10-15

Фторид натрия 1-3

5 Окись алюминия 15-20

Карбид кремния Остальное

Получение активных атомов титана происходит в результате металлотермического восстановления окиси титана гидридом кальция

Ti0, + СаН, = Ti + Н,О + СаО

Для образования газовой фазы в процессе насыщения в качестве активатора процесса используют фтортитанат калия и фторид натрия карбид кремния — поставщик углерода, а окись алюминия — инерционная добавка, предотвращающая спекание

2О, смеси.

Л р и м е р. Карбидные покрытия в предлагаемой среде получают в контейнерах с плавким затвором при изотермической выдержке: Т = 800 С в течение 2 ч для восстановления

Ti0 и ускорения внедрения активных атомов титана в изделие1

Т = 1000 С в течение 3 ч для соедио пения внедренных атомов в титане с атомами углерода в изделии.

Толщина, износостойкость и твердость карбидных слоев на различных углеродистых сталях при использовании известного н предлагаемого способа приведены в таблице.

Микротвердость диффузионных слоев измеряют на приборе ПИТ-3 при нагрузке на индентор 0,49 Н.

Износостойкость определяют при испытании опытных образцов на машине типа Шкода - Саввина с использованием в качестве контртела алмазного диска. За меру оценки из45 носостойкости принят объем лунки врезания контртела в тело образца за 30 мин испытаний с удельной нагрузкой 5 кгс/см .

Кавитационную стойкость опре50 деляют испытаниями образцов на магнитострнкционной установке, питаемой от ультразвукового генератора при следующих условиях резонансного релима: частота 17,2 кГц, ток

55 подмагничнвания 15 А, анодный ток

0,8 А, амплитуда колебаний 14 мкм, время иснытания 2 ч, среда - морская вода.

11543 75 4 способности состава в 2 — 2,5 раза и росту их сопротивления износу в 2 раза, кавитации в

3-4 раза..

Таким образом, насьпцение средне и. высокоуглеродистых сталей в среде предлагаемого состава слов собствует повышению насьпцаюп1ей

Мюсротвердость, НПа

Толщина слоя, яки нг кввитацион и стойкости зяоо + ь прочняе атериал

Состав насыщающей среды,иас.Х

Оэ49

21000

9,7

1 + Сталь 45

0,.5 t,30

5 ° 4

Сталь 70

30000 . 0,64

3,1

Сталь У 10

0,48

2 + Сталь 45

Сталь 70

9,0

22000

0 53

5 0

26000

31000 . 0,70

2,8

Сталь У 10 20

12,!

23000

0,42

+ Сталь 45 38

6,0

0,49

Сталь 70

Сталь У 10 25

4,5

3!000

0 55

3,0!

6000

0,80

Сталь 45

SiC f0+TiH .50+SiC 20+

+A1 05+ Нар 5

f7500

Сталь 70 . 15

2,5

0,82

1,6

Сталь У 8

18000

0>9t

Известный

0 85 ваСТ 63 + TiH 10 + $Ы 25 + фтоР- Сталь 45 14 тнтанвт калия 2

Сталь 70 10

Сталь У 10 7

2,7

1,В

0,90

0,7!

%14

Составитель С.. Столпникова

Техред А.Кикемезей Еоррекмэр,С. Черни

Редактор А. Шандор

Заказ 2640/27

Тираж 900 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35,,Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная„4

Предлагаемый

SiC 20 + Ti0 45 + СаН, 15 + Нвр

+ фтдртитанат калия 4 + At О, !5

SiC 22 + TiO, 43 + СаН1 !2 + Нар

+ фтортнтанат калия 3,+ 18 А8,0, SiC 25.+ Ti0 40 + CaHzf0 + ffaF Э

+ фтортитвнвт калия 2 + 20 AtzO>

f 6000 !

20000