Способ получения диффузионного хромистого покрытия на изделиях из малоуглеродистой стали

Авторы патента:

C23C10/30 - с использованием слоя порошка или пасты на поверхности (с использованием суспензий C23C 10/18)

Изобретение относится к химико-термической обработке малоуглеродистой стали. Цель изобретения - увеличение твердости и коррозионной стойкости покрытий. Изделие с диффузионным хромистым покрытием нагревают до 700-750°С, выдерживают 3-5 ч и охлаждают. Это позволяет повысить твердость покрытия в 2,2 раза и коррозионную стойкость в 6 раз по сравнению с известным способом. 2 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И1 (51)5 С 23 С 10/30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2 1) 4281086/2 3-02 (22) 13.07.87 (46) 30.04.90. Бюл. 9 16 (72) В.Д.Осинцев (53) 621i785.53(088.8) (56) Патент Великобритании И 1436565 кл. С 7 А, 1976. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИФФУЗИОННОГО

ХРОИИСТОГО HOKPbffHH НА ИЗДЕЛИЯХ ИЗ

ИАЛОУГЛЕРОДИСТОИ СТАЛИ

Изобретение относится к химикотермической обработке сталей.

Цель изобретения вЂ” увеличение твердости и коррозионной стойкости покрытия.

На фнг. 1 и 2 изображены графики, поясняющие предлагаемый способ.

Изделие с диффузионным хромистым покрытием нагревают до 700-750 С, выдерживают 3-5 ч и охлаждают.на воздухе.

После указанной термообработки твердость хромистого покрытия увеличивается о 2,1 до 5-7,3 ГПа {фиг. 1).

Обработка по способу-прототипу увеличивает твердость до 3,3 ГПа.

Пример 1. Хромированную в вакууме полосу толщиной 0,9 мм с основой из стали марки 08пс, толщиной хромистого покрытия 0,09 мм с одной стороны и 0,1 мм с другой и массовой долей хрома у поверхности покрытия ъ 50Х нагрели в печи до 7004С„ выдержали 3 ч и охладили на воздухе.

Твердость покрытия в наружной его зоне возросла до 7,3 ГПа.

2 (57) Изобретение относится к химикотермической обработке малоуглеродистой стали, Цель изобретения вЂ” увеличение твердости и коррозионной стойкости покрытий. Изделие с диффузионным хромистым покрытием нагревают до

700-750 С, выдерживают 3-5 ч и охлажP дают. Это позволяет повысить твердость покрытия в 2,2 раза и коррозионную стойкость в б раз по сравнению с известным способом. 2 ил., I табл, Пример 2. Хромированную в вакууме полосу толщиной 1,2 мм с осНОВОЙ из cTBJIH 10 кп толщиной хро мистого покрытия 0,1 мм с обеих сторон и массовой долей хрома на поверхности покрытия 4 50Х нагрели в печи до 750 С, выдержали 5 ч и охладили на воздухе. Твердость покрытия в наружной его зоне возросла до 5,1 ГПа.

Как видно на фиг. 1, наибольшая твердость хромистого покрытия дости4 гается после выдержки при 700 и 750 С длительностью 3-5 ч. Выдержки при

4 -температурах 600, 650 и 800 С дают меньшее увеличение твердости.

Твердость хромистого покрытия увеличивается после рекомендуемой термо,обработки из-за образования в нем карбидов хрома за счет углерода, диф фундирунвдего в покрытие нз сердцевины путем "восходящей" диффузии, т.е. против градиента концентрации углерода под действием градиента его термодинамической активности, направленного из объемов с малой массовой долей хрома в сторону объемов с большей

1560618 массовой долей хрома, т.е. к поверхности покрытия, Как показали исследования параметров решетки феррита вЂ” основной струк5 туры хромн сто го покрытия, в поверхно" стной зоне покрытия с исходной массовой долей хрома у его поверхности

50%, после рекомендуемой термообработки массовая доля хрома в феррите не становится меньше 25%, т.е. покрытие по своей коррозионной стойкости остается на уровне высокохромистых сталей.

1(оррозионная стойко ст ь хромистого покрытия после термообработки образцов по предлагаемому режиму и по режиму прототипа, а также для сравнения стали 12Х18Н10Т представлена в таблице. 20

Способ получения диффузионного хромистого покрытия на изделиях из малоуглеродистой стали, включающий

25 хромирование, последующий нагрев, изотермическую выдержку и охлаждение,. о т л и ч .а ю шийся тем, что, с целью увеличения твердости и коррозионной стойкости покрытия, нагрев ведут до 700-750 С,с выдержкой 3-5 ч, Скорость коррозии, г/м ° ч

Условия кор" розионных испытаний

Сталь

12Х18Н10Т

Хромированная полоса

После отПрототип пуска при

70ОСЗч

5 -ная Н 80, 20 С, длительность

240 ч

92,5%-ная

Н ЯО,,100С, длительность

400 ч

2,0

0,!

0,1

0,064 0,01

0,3

1(ак видно, коррозионная стойкость покрытия после предлагаемой термообработки значительно больше, чем по способу-прототипу из-за наличия карбидов в поверхностном слое покрытия.

Потенциометрические кривые хроми. рованной пойосы после термообработки о по способу-прототипу (500 С, выдержка 5 ч) и после отпуска при 750 С с выдержкой 5 ч, а также стали марки

12Х18Н10Т в 60%-ном водном растворе

NH N0g при 20 С приведены на фиг. 2, где кривая 1 соответствует стали

12Х18Н10Т, кривая 2 вЂ” хромированной стали после обработки по способу-прототипу кривая 3 вЂ” хромированной ста9 о ли после отпуска при 750 С.

I(àê видно из фиг. 2, в интервале потенциалов от -0,4 до +0,4 В термообработка покрытия по предлагаемому способу обеспечивает большую его коррозионную стойкость, чем после термообработки йо способу-прототипу, I(оррозионная стойкость стали марки

12Х18Н10Т в данных условиях меньше, чем хромированной стали.

Формула из обретения

1560618

Корректор О.Кравцова

Заказ 955 Тираж 807 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. Ужгород, ул. Гагарина, 101

-6 -5

Фиг. г

Составитель И.Дашкова

Редактор Т.Лазоренко Техред М.Дидык

ОР С

Способ получения диффузионного хромистого покрытия на изделиях из малоуглеродистой стали

Состав для алюмосилицирования изделий из титановых сплавов // 1135799

Способ алитирования стальных изделий // 396441

Способ термомеханикохимической обработки стальных изделии // 392170

Всесоюзная rsis? y"-"!;.'] vi'wfvf'r ~f.',". 5 2fai? .fiifsb~j:.nh;. m-. ai'ii; // 389173

Способ диффузионного хромирования металлической поверхности // 360782

Способ повышения жаростойкости стальных изделий // 148428

Обмазка для алитирования железоуглеродистых изделий методом распыления // 99463

Способ цинкования стальных изделий // 2186150

Изобретение относится к металлургии, в частности к химико-термической обработке, а именно к процессам диффузионного цинкования, и может быть использовано в металлургической, машиностроительной, приборостроительной и других областях промышленности

Способ упрочнения твердосплавного алмазного инструмента // 2245391

Изобретение относится к способам упрочнения твердосплавного алмазного инструмента и может быть использовано в машиностроении и горнодобывающей промышленности

Суспензия для алюмохромосилицирования деталей из жаропрочных никелевых сплавов // 2326183

Изобретение относится к металлургии, в частности к химико-термической обработке сплавов, и может быть использовано для повышения жаростойкости деталей газотурбинных двигателей

Способ поверхностного упрочнения деталей машин // 2098509

Изобретение относится к области химико-термической обработки металлов и сплавов, а именно диффузионному насыщению поверхностных слоев упрочняемых деталей машин различными химическими элементами из твердых фаз

Способ получения покрытий на поверхности стальных изделий // 2009271

Изобретение относится к химико-термической обработке металлов, в частности к способам получения жаростойких покрытий на поверхности стальных изделий, в том числе муфелей, радиационных труб и других элементов печного оборудования

Способ получения покрытий на поверхности стальных изделий // 2031973

Изобретение относится к области химико-термической обработки металлов, в частности к способам получения жаростойких покрытий на поверхности стальных изделий, в том числе муфелей, радиационных труб и других элементов печного оборудования

Способ лазерной химико-термической обработки // 1617048

Изобретение относится к области металлургии, в частности к лазерной химико-термической обработке, и может быть использовано в машиностроении для поверхностного упрочнения деталей машин, изготовленных преимущественно из углеродистых сталей

Состав для химико-термической обработки изделий из титана и его сплавов // 1677089

Изобретение относится к металлургии, в частности к химико-термической обработке , а именно к процессам комплексного насыщения в порошкообразных смесях, и может быть использовано в машиностроении для повышения износостойкости изделий из титана и его сплавов

Способ получения защитных покрытий // 2527234

Изобретение относится к антикоррозийной обработке металлических изделий, в частности к термодиффузионному цинкованию, и может быть использовано в любой отрасли машиностроения и других отраслях промышленности, где требуется защита изделий от коррозии и старения. Способ получения защитных покрытий включает загрузку изделий в нагревательную установку, их нагрев в контакте с цинксодержащей насыщающей смесью и выдержку при температуре, необходимой для образования требуемой толщины покрытия, и последующую выгрузку изделий. В качестве насыщающей смеси используют цинксодержащую суспензию на полимерной основе при следующем содержании компонентов, мас. %: порошок цинка - 40-95 и раствор полимерного связующего - 60-5. Суспензию в количестве 0,5-3,0% от массы цинкуемых изделий предварительно наносят на поверхность изделий ровным слоем. После отверждения полимера изделия размещают внутри нагревательной установки, нагрев осуществляют до температуры, превышающей 250°C, и выдерживают для обеспечения образования требуемой толщины покрытия. Получается высококачественное защитное покрытие металлических изделий в расширенном диапазоне габаритов цинкуемых изделий и толщин наносимых защитных покрытий.

Способ легирования поверхности детали // 2556455

Изобретение относится к области металлургии и машиностроения, а именно к способам упрочнения металлов, и может быть использовано при изготовлении деталей, работающих в условиях изнашивания и знакопеременных нагрузок. Способ легирования поверхности детали из стали включает нанесение на легируемый участок поверхности детали обмазки, содержащей легирующие элементы, нагрев легируемого участка поверхности детали с нанесенной обмазкой до температуры выше температуры плавления обмазки. Нагрев легируемого участка поверхности детали с нанесенной обмазкой осуществляют со скоростью нагрева 180-220°C в секунду до температуры 1200-1250°C с выдержкой в течение 2-3 мин. Одновременно с нагревом легируемого участка поверхности детали принудительно охлаждают противоположную нагреву поверхность детали с помощью охлаждающей жидкости и отводят тепло вглубь детали из прилегающей к легируемому участку зоны поверхности. В частных случаях осуществления изобретения легированию подвергают поверхность детали в виде пластины, при этом жидкостью охлаждают противоположную поверхность пластины. Легированию могут подвергать внешнюю поверхность полой детали, при этом жидкостью охлаждают стенку полости детали. Обеспечивается увеличение толщины диффузионного слоя, сокращение длительности термодиффузионного насыщения поверхности при сохранении высокой твердости. 2 з.п. ф-лы.