Состав для диффузионного насыщения изделий из сплавов молибдена

 

Изобретение относится к металлургии , в частности, к химико-термической обработке, а именно к диффузионному насыщению изделий из молибдена и его сплавов гафнием, никелем и кремнием, и может быть использовано для увеличения срока службы изделий, работающих при высокой температуре. Цель изобретения - увеличение насыщающей способности состава и жаростойкости изделий. Состав для диффузионного насыщения изделий из сплавов молибдена содержит порошок гафния, окись магния, порошок никеля и двуиодистый кремний при следующем соотношении компонентов, мас.%: порошок гафния 40-50, порошок никеля 15-25, двуиодистый кремний 10-15, окись магния остальное. Обработка образцов из сплава ВМ-1 в указанном составе показала, что насыщающая способность состава и жаростойкость обработанных в нем образцов увеличиваются соответственно в 1,34-1,65 и 2,20-2,48 раза по сравнению с известным составом. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СО1.1ИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4386876/23-02 (22) 02 ° 03.88 (46) 15.09.89. Бюл . У 34 (72) В.Г.Артемчук и В.Н.Клюев (53) 621.785.51.06(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 475426, кл. С 23 С 9/02, 1973. (54) СОСТАВ ДЛЯ ДИФФУЗИОННОГО НАСЬЩЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ СПЛАВОВ МОЛИБДЕНА (57) Изобретение относится к металлургии, в частности к химико-термической обработке, а именно к диффу-, зионному насыщению изделий из молибдена и его сплавов гафнием, никелем и кремнием, и может быть использовано для увеличения срока службы изделий, работающих при высокой темпераИзобретение относится к металлургии, в частности к химико-термической обработке, а именно к составам для диффузионного .насыщения изделий из молибдена и его сплавов гафнием никелем и кремнием, и может быть использовано для увеличения срока службы изделий, работающих при высокой температуре.

Цель изобретения — увеличение насы" щающей способности состава и жаростойкости обрабатываемых изделий.

Состав для диффузионного насьпцения изделий из сплавов молибдена со-. держит порошок гафния, окись магния, порошок никеля и кремний двуйодистый при следующем соотношении компонентов ма с.7.:

„„SU„„1507862 А 1 (50 4 С 23 С 12/02

2 туре. Цель изобретения — увеличение насыщающей способности состава и жаростойкости изделий. Состав для диффузионного насыщения изделий из сплавов молибдена содержит порошок гафния, окпсь магния, порошок никеля и двуйодистый кремний при следующем соотношении компонентов, мас,%: порошок гафния 40-50; порошок никеля 15-25; дэуиодистый кремний 10-15; окись магния остальное. Обработка образцов из сплава BM-1 в указанном составе показала, что насыщающая способность состава и жаростойкость обработанных в нем образцов увеличиваются соответственно в 1,34 — 1,65 и 2,20

2,48 раза по сравнению с известным составом. 2 табл.

Порошок гафния 40-50

Порошок никеля 15-25

Кремний двуйодис тый 10-15

Окись магния Остальное

Процесс диффузионного насыщения

О осуществляются при 1100-1200 С в течение 2-10 ч. В результате обработки на поверхности изделий образуется диффузионный слой сложного химического состава, состоящий из соединений молибдена с гафнием, никелем и кремнием, имеющий .высокую жаростойкость, Порошки гафния и никеля вводят в состав с целью получения атомарных гафння и никеля, которые диффундируют в поверхностные слои изделий. насыщающая способность состава и жаростойкость обработанных в нем образцов увеличиваются незначительно по сравнению с известным составом, а при содержании активных компонентов больше верхних предельных значений насыщающая способность состава и жаростойкость обработанных в нем образцов уменьшаются по сравнению с оптимальным составом. Кроме того, происходит спекание смеси состава и приваривание ее к поверхности изделий.

Пример 2. Образцы, изготовленные из молибденовых сплавов марок

ВМ-2, ВМ-З, ЦМ-3, подвергали диффузионному насыщению гафнием, никелем и кремнием в известном .(состав 6, табл.1) и в предлагаемом (состав 2, табл.1) составах описанным способом.

Температура процесса 1100 С, продолжительность выдержки 4 ч. После обработки образцы подвергали испытаниям на жаростойкость и определяли толщину диффузионного слоя. Результаты испытаний представлены в табл.2.

Из данных табл.2 следует, что предлагаемый состав для диффузионного насыщения изделий из различных сплавов молибдена увеличивает жаростойкость иэделий и имеет высокую насыщающую способность., формула изобретения

Состав для диффузионного насыщения изделий из сплавов молибдена, содержащий порошок гафния и окись магния, отличающийся тем, что, с целью увеличения насыщающей способности состава и жаростойкости обрабатываемых изделий, он дополнительно содержит порошок никеля и кремний двуйодистый при следующем соотношении компонентов, мас.Х:

Порошок гафния 40-50

Порошок никеля 15-25

Кремний двуйодистый 10-15

Окись магния Остальное

3 1507862

При разложении двуйоднстого кремния образуются атомарный кремний и йод. Кремний диффундирует в поверхностные слои иэделий, а йод принимает

5 участие в массопереносе гафния и никеля к поверхности изделий, в результате увеличивается насыщающая способность состава.

Окись магния служит для предотвра- f0 щения спекания частиц состава и их приваривания к поверхности изделий.

Процесс химико-термической обработки осуществляют следующим образом.

Изделия, предназначенные для обра- !5 ботки, обезжиривают в горячем (80—

90 С) 5Х-ном щелочном растворе и сушат при 100-150 С. Остывшие изделия укладывают в конвейеры с плавкими затворами, послойно пересыпают смесью20 указанного состава, загружают в электропечь, нагревают до 1100-1200 С и выдерживают при этой температуре 2-!

О ч. Вместе с изделиями химико-термической обработке подвергают образцы, изготовленные из того же сплава, что и изделия, по которым определяют толщину диффузионного слоя и его свойства.

П р и. м е р 1. Образцы, изготовлен-30 ные из сплава марки ВМ-1, подвергали химико-термической обработке в составах, содержание компонентов в которых представлено в табл.1. Температура процесса 1200 С, продолжительность выдержки 6 ч. После обработки образцы подвергали испытаниям на жаростойкость при 1000 С в течение

100 ч.и определяли толщину диффузионного слоя, Жаростойкость оценивали по 40 изменению веса образцов. Результаты испытаний представлечы в табл.1.

Из данных табл.1 следует, что насыщающая способность предлагаемого состава и жаростойкость обработанных в нем образцов выше соответственно в 1,34-1,65 и 2,20-2,48 раза по сравнению с известным составом.

При содержании активных компонентов меньше нижних предельных значений !

1507862

Т а б л.и ц а 1

Содержание, Mac.X

Толщина Привес диффу-., образцов зионного г/м слоя мкм

Состав

Порошок Порошок Кремний гафния никеля двуйодистый

Окись магния

42

Таблица 2

Привес образцов, г/м

Толщина диффузионного слоя мкм

Со став

BM-2

ВМ-3 ЦМ-3

ВМ -2 ВМ-3 ЦМ-3

54

Известный 31 28 24 46

Пр едлагаемый 42 38 32 21

49

Составитель Л.Бурлинова

Техред И.Верес Корректор Л.Бескид

Редактор А.Огар

Заказ 5523/33 Тираж 942 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР !

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

Производственно-издательский комбинат Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101

35 13

40 15

45 20

50 25

52 27

3

5

6 (известный) 80

l2

44

23

44

57

69

72

34

17

l5

14