Состав для диффузионного цинкования стальных изделий

 

Изобретение относится к химико-термической обработке стали, а именно к процессу диффузионного порошкового цинкования, и может применяться в различных отраслях машиностроения. Целью изобретения является интенсификация процесса и повышение его экономичности путем увеличения кратности использования состава. Состав содержит, мас.%: цинк 25-40

алюминий 5-15

нитрилотриметилфосфоновая кислота 1,5-3,5

окись алюминия 41,5-68,5. Это позволяет интенсифицировать процесс цинкования на 20-27% и увеличить кратность использования порошковой смеси. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (У1) С 23 С 10/28

««««t ъ « -« «

«

- : - -:: i,iА

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4419282/23-02 .(22) 04,05 88 (46) 15,06,90„ Вюл. № 22 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт горной механики ( им,N,Ì.Ôåäoðoâà (72) 10,А,Агарев, Н,А.Кудрейко, E.A.ÖåéòëåHoê, M,Ë,0âäèåíêî и В.А.Мамай (53) 621.785,53(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1138430, кл. С 23 С 10/36, 1983. (54) СОСТАВ ДЛЯ ДИФФУЗИОННОГО ЦИПКОВАНИЯ СТАЛЪНЫХ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к химикоИзобретение относится к химикотермической обработке стали, а именно к процессу диффузионного порошкового цинкования, и может применяться в различных отраслях промышленности, Целью изобретения является интенсификация процесса и повышение его экономичности путем увеличения кратности использования состава.

Состав для диффузионного цинкования стальных изделий, содержащий цинк, алюминий и окись алюминия, дополнительно содержит нитрилотриметилфосфоновую кислоту при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Цинк 25-40

Апюминий 5-15

Нитрилотриметилфосфоновая кислота 1,5-3,5

Окись алюминия 41,5-68,5

Нитрилотриметилфосфоновая кислота представляет собой белый кристалли„.80„„1571103 А 1

2 термической обработке стали, а именно к процессу диффузионного порошкового цинкования, и может применяться в различных отраслях машиностроения. Целью изобретения является интенсификация процесса и повышение его экономичности путем увеличения кратности использования состава.

Состав содержит, мас.%.: цинк 25 — 40; алюминий 5-15, нитрилотриметилфосфоновая кислота 1,5-3,5; окись алюминия 41,5-68,5. Это позволяет интенсифицировать процесс цинкования на 2027% и увеличить кратность использования порошковой смеси. 2 табл, ческий порошок, растворимый в воде (» и нерастворимый в органических растворителях. Т,пл, 298-210 С. Введение нитрилотриметилфосфоновой кислоты интенсифицирует процесс насьпцения на

Сд

20-22% при температуре насьпцения

500 С. Повышение температуры насыщения до 700 С ускоряет процесс нао сьпцения на 25-30% но физико-механические свойства покрытия при этом ухудшаются.

СгЛ

Концентрация нитрилотриметилфосфоновой кислоты ниже рекомендуемой не обеспечивает интенсификации процесса, При увеличении содержания нитрилотриметилфосфоновой кислоты вьппе 3,5Х не происходит дальнейшего увеличения скорости насьпцения (табл.1).

Процентное содержание Al обосновано тем, что увеличение содержания вьппе рекомендуемого снижает скорость насыщения.

1571103

1,5-3,5

41,5-68,5

Таблица

Выдери- Толщина ка, ч диффузионного

Состав смеси, Массовый поТемпература, С

Al NH Cl

А тОЗ

НТФ

С,НО, Б.

«2Н О казатель коррозии, г/м ° ч» з

«10 слОя, мим

116 1,34

30 .8 2 5

500

106 0,33

134 0,35

138 0,36

156 0,41

145 0,35

148 0 35

154 0,35

160 0,35

172 0,32

180 0,30

191 0,29

146 0,37

500

3

3

3

3

3 . 3

25 15

35 15

40 15

35 5

35 10

35 10

35 10

35 10

35 10

35 10

35 10

40 12

Содержание цинка. в смеси установлено в пределах 24-40 . При концентрации выше рекомендованной порошковая смесь начинает слипаться уже при 550600 С, а при концентрации ниже рекомендованной резко снижается скорость насыщения.

Содержание Al Оэ не нормируется, Приготовленная в соответствии 10 с процентным содержанием каждого компонента порошковая смесь просушивается при 150-200 С в течение 2-3 ч, стальные детали укладывают в контейнер с плавким затвором. так, чтобы 15 они не соприкасались со стенками контейнера и друг с другом. Контейнер герметизируют и загружают в печь. Обо работку ведут в интервале 400-700 С.

После выдержки контейнер выгружают из 20 печи, охлаждают до температуры окружающей среды и распакс-вывают. Данные, показывающие увеличение кратности использования смеси, представлены в табл,2, 25

Покрытие, полученное из предлагаемого состава, обладает мелкозернистой структурой, однотонное с равномерным распределением диффузионного слоя З0 по всей поверхности.

Полученные результаты испытаний свидетельствуют об интенсификации процесса насыщения при введении в порошковую смесь нитрилотриметилфосфоновой 35

Прототип

2 5 — 57

Предлагаемый

3 57

3 47

3 42

3 57

1,5 53,5

2 .53

3 52

3 5 51,5

3 52

3 52

3 52

3 45 кислоты в количестве 1,5-3,5 . Скорость диффузионного цинкования в предо лагаемом составе, например, при 500 С возрастает по отношению к известному на 20-22%. При повышении температуры цинкования до 700 С скорость насыщения увеличивается на 22-27% по отношению к известному.

Как видно иэ таблицы 2, резкое падение насыщающей способности порошкового состава, принятого за прототип, наблюдается после пятой садки, а предложенного — после седьмой. Это увеличивает экономичность предложенного состава.

Формула изобретения

Состав для диффузионного цинкования стальных изделий, содержащий цинк, алюминий и окись алюминия, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью интенсификации процесса и повышения его экономичности путем увеличения кратности использования состава, он дополнительно содержитнитрилотриметилфосфоновую кислоту при следующем соотношении компонентов, мас. .:

Цинк 25-40

Алюминий 5-15

Нитрилотриметилфосфоновая кислота

Окись алюминия

1571103

Таблица 2

Толщина покрытия по номерам садки

Прототип 120 120 118 106 74 30 18 10 Следы Следы

Предложенный состав 160 160 160 158 158 152 62 52 40 30

Редактор О,Спесивых

Заказ 1489 Тираж 816 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Порошковый состав

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Составитель И.Дашкова

Техред М.Ходанич Корректор M-Максимишинец