Активатор для диффузионной металлизации сталей и сплавов

 

Применение хлорокиси меди в качестве активатора для диффузионной металлизации сталей и сплавов. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

С 8/00

4 (51) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ

Н А8ТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3645167/22-02 (22) 26.09.83 (46) 15.06.85. Бюл. У 22 (72) З.С. Бройде, И.В. Бойко, Т.В. Михальченко, В.Ф. Маркин и В.И. Удовицкий (71) Черновицкий ордена Трудового

Красного Знамени государственный университет (53) 621.785.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1019010, кл. С 23 С 9/02, 1983.

Авторское свидетельство СССР

У 1016396, кл. С 23 С 9/02, 1983.

Авторское свидетельство СССР

У 956616, кл. С 23 С 9/02, 1982.

„„SU„„ llßÙ2 А (54) АКТИВАТОР ДЛЯ ДИФФУЗИОННОЙ

МЕТАЛЛИЗАЦИИ СТАЛЕЙ И СПЛАВОВ(57) Применение хлорокиси меди в качестве активатора для диффузионной металлизации сталей и сплавов..

1161582

Изобретение относится к химикотермической обработке металлов и сплавов, предназначается для диффузионной металлизации изделий, преимущественно из сплавов железа, с использованием порошковых составов и обмазок и может быть использовано при.обработке деталей с целью повышения их стойкости к различным видам. контактных воздействий (изно- 10 су, коррозии и др.).

Целью изобретения является интенсификация процессов диффузионной металлизации при насыщении в порошковых смесях и обмазках, улучшение 15 технологичности процессов ХТО.

Для этого применяют хлорокись меди CuO CuC C,. 4Н О по ГОСТ 13200-75 в качестве активатора при диффузионном насыщении сталей и сплавов. 20

Как показал термодинамический анализ ХТО, при 800-1200 С медь образует устойчивые окислы, восстанавливая при этом даже кремний, и отдает хлор насыщающим элементом (хро- 25 б му, алюминию, кремнию). Образующийся при разложении кристаллогидрата водород резко интенсифицирует обменнотранспортные реакции, обеспечивая быстрое насыщение поверхности обрабатываемого металла с образованием

НСЕ> вновь вступающего в реакцию с насьпцающимиэлементами, содержащимися в смеси.

Ниже представлены примеры применения порошка хлорокиси меди по

ГОСТ 13200-75 при силицировании, хромировании, алитировании, хромосилицировании и алюмохромосилицировании в качестве активатора при диф- 4, фузионном насыщении стали и чугуна в порошковых смесях или обмазках в количестве 1-10 вес.Х к общей массе порошковой смеси или обмазки.

4$

Пример 1. Проводят силицирование образцов из стали 35 и серого гильзового чугуна в порошковой смеси, содержащей, вес.Х: ферросилиций 30; кварцевый песок 68;-хлорокись меди 2 при 970 С, 3 ч.

На стальных образцах получают слой толщиной около 1,5 мм с волнистой границей и пористостью внешней зоны около 45Х и микротвердостью

8240 ИПа, на чугунных образцах— слой толщиной 1,7 — 2, 1 мм, пористостью около 50Х.Для того, чтобы получить слой толщиной 0,9 мм в известном составе используют смесь, содержащую 60-80Х ферросилиция и 5Х хлористого аммония; с выдержкой при температуре выше

1000 С, что сопровождается бурным газовыделением в течение 40 мин.

П р и и е р 2. Проводят алитирование образцов из стали 3 в смеси, содержащей, вес.X: алюминий 49,5; окись алюминия 49,5; хлорокись меди 1, в течение 6 ч при 980 С. Получают беспористый алитированный слой толщиной

0,5 мм, микротвердость внешней зоны

5720 МПа. Аналогичная смесь, активированная 2Х хлористого аммония, обеспечивает по режиму; t000 Ñ, 4 ч— толщину слоя 0,07 — 0,22 мм.

Пример 3. Проводят хромирование образцов из стали 45 с использованием смеси, содержащей, вес.Х: порошок сормайта МгС вЂ” 1"М" 65; окись алюминия 34; клорокись меди 1, при 950 С в течение 8-16 ч. Получают беспористые слои толщиной 0,03

0,08 мм, микротвердостью 18000 МПа, В известных смесях, активированных

1-2Х хлористого аммония, при аналогичных режимах получают слои толщиной до 0,02 мм.

Пример 4. Проводят хромосилицирование образцов из стали 20 в порошковой смеси состава, вес.Х: ферросиликохром 40; окись железа 20; кварцевый песок 38; хлорокись меди 2 при 980 С, 3 ч. Получают слой пористостью 5-7Х, толщиной 0,6 - 0 8 мм, микротвердость внешней зоны 6420 МПа.

В известных порошковых смесях, активированных 2-5Х хлористого аммония, при температурах выше 1000 С получают за 3-6 ч слои толщиной

0,12 — 0,15 мм.

Пример 5. Проводят алюмохромосилицирование образцов из стали 20 в порошковой смеси. состава, вес.Х: ферросиликохром 15; алюминий40; окись железа 8; окись алюминия 35; хлорокись меди 2, — при 980 С 3 ч.

Получают слой толщиной 0,9 — 1,5мм, пористость внешней зоны 19-32Х микротвердость 5140 ИПа. В известных смесях, активированных 4Х хлористого аммония или ЗХ фтористого алюминия, Ю за 1-6 ч получают слои толщиной

0 05 — 0 18 мм., Пример 6. Проводят хромсилицирование образцов из сталей 40Х

Составитель А. Булгач

Техред. З.Палий

Редактор Л. Веселовская

Корректор В. Гирняк

Заказ 3940/32 Тираж 900

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

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

3 1 и У8 в обмазках следующего состава, вес.X: ферросиликохром 60; хлорное железо (в насыщенном водном растворе) 5; криолит 5; цемент строительный (500) 2; хлорокись меди 8. При

980 С за 3 ч получают слой толщиной

0,6 мм.

При использовании хлористого аммония вместо хлорокиси меди имеют место разрывы обмазки вследствие бурного газовыделения в процессе нагре161582 ф ва. Кроме того, при подготовке обмазки компоненты реагируют с выделением аммиака.

Анализ результатов диффузиочной металлизации в порошковых смесях, содержащих предлагаемый активатор, и в смесях с известным активатором показал, что процесс насыщения уско-. ряется в 1,5-10 раз, устраняется га1р зовыделение из обмазки в процессе нагрева,