Состав для алюмосилицирования стальных изделий

 

Изобретение относится к области металлургии ,в частности, к химико-термической обработке, а именно к процессу диффузионного насыщения стальных изделий алюминием и кремнием. Цель изобретения - повышение насыщающей способности состава. В состав для алюмосилицирования, содержащий порошок кремния, порошок алюминия, порошок меди, алюминий фтористый и окись алюминия, дополнительно вводят алюмоаммонийные квасцы. Это позволяет при диффузионной обработке штампов повысить их износостойкость и коррозионную стойкость на 20-35%. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (511 1 С 23 С 12/02

КЕОТЦ р

11 (с1д, Г

ОПИОАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4267637/23-02 (22) 02.06.87 (46) 23.05.89. Бюл. ¹ 19 (72) В.Г.Артемчук и В.Н.Клюев (53) 621.785.51.06(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1135799, кл. С 23 С 1О/30, 1983. (54) СОСТАВ ДЛЯ АЛ10МОСИЛИЦИРОВАНИЯ

СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к области металлургии, в частности к химико-термической обработке, а именно

Изобретение относится к металлургии, в частности к химико-термической обработке, а именно к процессу диффузионного насьпцения стальных изделий алюминием и кремнием.

Цель изобретения — повьппение насьпцающей способности состава.

Состав для алюмосилицирования содержит порошок кремния, порошок алю миния, порошок меди, фтористый алюминий и алюмоаммонийные квасцы при следующем соотношении компонентов, мас.Х:

Порошок кремния 25-35

Порошок алюминия !5-25

Порошок меди 5-10

Фтористый алюминий 1-3

Алюмоаммоннйные квасцы 10-15

Окись алюминия Остальное

В процессе алюмосилицирования алюмоаммонийные квасцы (NH4Al(804) х х12Н О) разлагаются с образованием к процессу диффузионного насыщения стальных изделий атпоминием н кремнием. Цель изобретения — повьппенне насыщающей способности состава. В состав для алюмосилицирования, содержащий порошок кремния, порошок алюминия, порошок меди, фтористый алюминий и окись алюминия, дополнительно вводят алюмоаммонийные квасцы.

Это позволяет при диффузионной обработке штампов повысить их износостойкость и коррозионную стойкость на 20-35 . 1 табл. атомарного алюминия, которым диффундирует в поверхностные слои изделий, тем самым увеличивается насьпцающая способность состава.

Кроме того, продукты разложения алюмоаммоннйных квасцов растворяют окисный слой, образующийся на поверхности изделий в процессе алюмосилицирования, который препятствует диффузии алюминия и кремния и, тем самым, также увеличивает насьпцающую способность состава.

Порошок кремния и порошок алюминия вводят в состав с целью получения атомарных кремния и алюминия, которые диффунднруют в поверхностные слои изделий.

Порошок меди и фтористый алюминий являются активаторами, а окись алюминия предотвращает смесь от спекания

Процесс алюмосилнцирования осуществляют следующим образом„

1481265

50

10-15

Остальное квасцы

Окись алюминия

Изделия, предназначенные для алюиосилициронания, обез>киривают в горячем (60-70 С) 5%-нои щелочном растворе и нагревают до 150 — 200 С с целью удаления влаги. Остывшие изделия укладывают в контейнеры с плавкиин затворами и послойно пересыпают смесью описанного состава.

Контейнеры загружают в электропечь, нагревают до 850-900 С и выдерживают при этой температуре 2 — 8 ч.

Продолжительность выдержки зависит от требуеиой толщины диффузионного слон, который является конструктивныи параметром.

Вместе с изделиями алюмосилициронани|о подвергают также образцысвидетели, изготовленные из той же марки стали, что и изделия, по которым определ>пот толщину диффузионного слоя, После окончания алюиосилицировани» контейнеры выгружают из печи, охлаждаюг до коинатной темпеРатуРы 25 и разгериетизируют. При необходимости изделия подвергают закалке.

П р и и е р. Образцы, изготовленные из стали марки 4Х5 В2ФС, под- . верга от алюиосилицированию описанным способом н составах, массовое процентное содержание которых представлено в таблице, Температура алюмосилицирования

900оС, а продолжительность выдержки

4 ч. После алюиосилицирования опРеделя от толщину диффузионного слоя.

Как видно из полученных данных, насыщающая способность предлагаемого состава на 25 — 40% вьппе, чем известного состава, Оптимальное содержание алюмоаммонийных квасцов в составе для алюиосилицирования составляет 1015 иас.%. При содержании алюмоамионийных квасцов менее 10 мас.% толщина диффузионного слоя увеличивается незначительно по сравнению с известным составом, а при содержании алюиоаиионийных квасцов более

15 мас.% толщина слоя практически не увеличивается по сравнению с оптимальным составом. Штампы испытывают при изготовлении изделий. Эк" сплуатационные испытания показывают, что штампами из стали марки

А12, подвергнутыми алюмосилицированию, в известном составе изготовлено 15800 изделий (максимальное количество годных изделий), а подвергнутыми алюмосилицированию в предлагаемом составе — 18900 изделий.

Алюмосилицированию в известном и предлагаемом составах, содержание которых приведены вьппе, подвергают также образцы, изготовленные из стали марки Ст3. После алюмосилицирования образцы подвергают испытаниям на коррозионную стойкость при нагреве до 1000 С в течение 50 ч в обычной печной атмосфере. Коррозионную стойкость оценивают по привесу образцов. Испытания показывают, что привес образцов, подвергнутых алюмосилицированию в известном составе, составляет 9,8 .мг/мм, а в предлагаемом составе 7,3 мг/мм

Таким образом, износостойкость изделий после алюмосилицирования в предлагаемом составе повьппается на

20% по сравнению с изделиями, алюмосилицированными в известном составе, а коррозионная стойкость повьппается на 35%.

Формула изобретения !

Состав для алюмосилицирования стальных. изделий, содержащий порошок кремния, порошок алюминия, порошок меди, фтористый алюминий и окись алюминия, отличающийся тем, что, с целью повьппения насьпцающей способности состава, он дополнительно содержит алюмоаммонийные квасцы при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Порошок кремния 25-35

Порошок алюминия 15-25

Порошок меди 5-10

Фтористый алюминий 1-3

Алюмоаммонийные

1481265

Содержание компонентов, мас.7.

Толщина диффуСостав

АлюмоОкись алюмиФтористый

Порошок

Порошок

Порошок зионноаммонийные. го слоя

/ мкм ния кремния алюминий алюминия меди квасцы

Известный

Осталь- 98

20

10 ное

Составитель Л, Бурлинова

Техред Л.Сердюкова Корректор О. Кравцова

Редактор Н. Гунько

Заказ 2639/25 Тираж 942 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по-изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно.-издательский комбинат "Патент", r.Óæãoðoä, ул. Гагарина,101

Предлагаемый 1

3

20 10 3

25 15 5

30 20 8

35 25 10

37 27 12

0,5 5

1 10

2 10

3 15

11

ll

It

tt

99

132

138

140