Состав обмазки для локальной защиты при алитировании изделий

 

Изобретение относится к области металлургии, в частности к химико-термической обработке, а именно к защите изделий из никельсодержащих сплавов, в частности турбинных лопаток, при алитировании от диффузии алюминия. Цель - улучшение защитных свойств обмазки. Обмазка содержит, мас.%: диоксид титана 18,0 - 22,0

нитрид титана 14,0 - 16,0

триоксид теллура 0,5 - 1,5

жидкое стекло - остальное. Обмазка позволяет успешно применять ее для локальной защиты металлических поверхностей от алитирования: не образуется диффузионный слой и не изменяются размеры деталей. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) щ)5 С 23 С 8/02 л

Ъ 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A ВТОРСЙОМ, СВИДЕТЕЛЬСТВУ

»»»»(.» f,ä °

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4434710/31-02 (22) 31.05.88 (46) 30.06.90. Бюп, В 24 (71) Уральский государственный университет им. А.М.Горького (72) Л.В.Падерова, Е.В.Закс, А.Н.Падеров и В.П.Кочергин (53) 621.785-51.06 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1157128, кл. С 23 С 8/02, 1983. (54) СОСТАВ ОБИАЗКИ ДЛЯ ЛОКАЛЬНОЙ

ЗАЩИТЫ ПРИ АЛИТИРОВАНИИ, ИЗДЕЛИЙ

Ф (57) Изобретение относится к области

Изобретение относится к металлур- гии, в частности к химико-термической обработке, а именно к защите изделий при алитировании от диффузии алюминия, и может бьгть использовано в машиностроении при локальном алитировании как в производстве новых изделий, так и при восстановлении изношенных.

Цель изобретения — улучшение защитных свойств обмазки.

Состав включает, мас.7.:

Диоксид титана 18-22

Нитрид титана .14-16

Триоксид теллура 0,5-1,5

Жидкое стекло Остальное

Функциональное назначение вводимых компонентов:

2 металлургии, в частности к химикотермической обработке, а именно к защите изделий из никельсодержащих сплавов, в частности турбинных лопаток, при алитировании от диффузии алюминия. Цель — улучшение защитных свойств обмазки. Обмазка содержит, мас.7.: диоксид титана 18,0-22,0; нитрид титана 14,0-16,0; триоксид теллура 0,5-1,5; жидкое стекло — остальное. Обмазка позволяет успешно применять ее для локальной защиты металлических поверхностей от алитирования: не образуется диффузионный слой и не изменяются размеры деталей. 1 табл.

Жидкое стекло, вводимое совместно с другими компонентами, обусловливает хорошую адгезию обмазки к защищаемой поверхности и обеспечивает образование равномерного слоя обмазки.

Диоксид титана TiO (ТУ 6-09-38 1179) обеспечивает плотность обмазки и частично улучшает ее защитные свойства, которые в значительной степени возрастают при добавлении нитрида титана TiN (ТУ 6-09-112-75) возможно из-за образования сложных полимерных соединений, содержащих кислород, азот и титан. Последние, вероятно, исключают проникновение к защищаемой поверхности активных радикалов при газоном д»»ффуз»»о1»»»ом алитировании.

1574677

Триоксид теллура TeO,(ИРТУ 6-09†17-64) исключает коррозию (обеднение элементного состава) материала защищаемой поверхности.

Содержащийся в обмазке диоксид титана TiO выпускается по ТУ 6-09-3811 79, нитрид титана TiN выпускается по ТУ 6-09-112-75.

В результате состав обладает более 10 высокими защитными свойствами за счет образования более плотного слоя обмазки, исключения привара и коррозии защищаемой поверхности.

При содержании диоксида титана 15 менее 18,0 мас.X и жидкого стекла более 67,5 мас.X состав теряет свои защитные свойства и на поверхности изделий локально образуется диффузионное покрытие, удаление обмазки зат- 20 руднено, что ведет к увеличению размеров изделий.

При содержании диоксида титана более 22,0 мас.7 и жидкого стекла менее 60,5 мас.7 состав становится 25 вязким и растрескивается, что также понижает защитные свойства обмазки: на изделиях появляются участки диффузионного покрытия и увеличиваются размеры. ЗО

Содержание нитрида титана должно быть 14,0-16,0 мас.X. B случае концентрации нитрида ниже 14,0 мас.Ж защитные свойства обмазки снижаются и на отдельных участках изделий образуется диффузионное покрытие и увеличиваются размеры. При увеличении содержания TiN более 16,0 мас.X. защитные свойства обмазки не улучшаются. Триоксид теллура должен содер- 40 жаться в составе в количестве 0,51,5 мас.X. При содержании ТеО менее 0,5 мас.X наблюдается элементное обеднение материала и уменьшение размеров изделий. Увеличение содержания ТеО> более 1,5 мас.Х нецелесообразно, так как не влияет более на свойства обмазки.

Пример. Составы обмазки приготовлены простым смешением компонентов (таблица).

Были проведены испытания известной и.предлагаемой обмазок при формировании алюминидного покрытия газовым диффузионным насьпцением партии турбинных лопаток.

Обмазки наносили на замковую часть каждой лопатки в три слоя с промежуточной сушкой в течение часа при комнатной температуре. Затем лопатки помещали в контейнер и наносили алюо минидное покрытие при 1100 С в течение 6 ч в вакууме, используя смесь ферроалюминия с активатором (NH+Cl) .

После насьпцения обмазку удаляли механически (щетками) под струей воды.

После алитирования проведен контроль степени защиты замковой части (наличия алюминидного покрытия) путем просмотра на микроскопе MMP-2P; контроль размеров замковой части— по эталонным промышленным образцам с использованием микрометра МИСС и элементного состава материала замковой части на микроанализаторе.

Результаты испытаний представлены в таблице.

Как видно из таблицы, известная обмазка (состав 14) не обеспечивает надежной защиты замковой части при формировании алюминидного слоя газовым диффузионным насьпцением. На некоторых участках замковой части обнаружен диффузионный слой толщиной более 5 микрон. В результате наблюдается увеличение отдельных размеров замковой части. На тех участках, где алюминидное покрытие не сформировалось, наблюдается элементное обеднение материала, что свидетельствует о коррозионном разрушении.

Предлагаемая обмазка защищает поверхность. замковой части от проникновения алюминия при газовом диффузионном насьпцении, исключает изменение размеров замка и элементного состава (составы 1-7).

Таким образом, предлагаемьпr состав обмазки для локальной защиты при алитировании по сравнению с известным обеспечивает повышение защитных свойств обмазки от насьпцения алюминием.

Формула изобретения.

Состав обмазки для локальной защиты при алитировании изделий из никельсодержащих сплавов, преимущественно замковой части турбинных лопаток, содержащий диоксид титана и жидкое стекло, отличающийся тем, что, с целью улучшения защитных свойств обмаэки, он дополнительно содержит нитрид титана и триоксид теллура при следующем соотношении компонентов, мас.X:

1574677

18,0-22,0

14,0-16,0

Триоксид теллура 0,5-1,5

Жидкое стекло Остальное

Диоксид титана

Нитрид титана

Результаты контроля защитных свойств обмазок

Недостатки технологии

Глубина алитированного

Изменение разСостав обмазки, мас.Ж

Состав

ТеОз Жидкое стекло

Ti0 меров замковой слоя, мк части вается

23,0 15 0 1,0

61,0

Увеличивается

66,0 .62,0

64,6

20,0

20,0

20,0

8-10

0-5

13,0 1,0

17,0 1,0

15,0 0,4

11

То же

Нет

УменьОбеднение по хрому, титану шается

Нет 1 5,0

1,6

63,4

20,0

Известный

5-10 Уменьша- Обеднение по ется хрому и вольфраму

65,0

35,0

Составитель Н.Сункина

Техред М. Дидык Корректор М.Максимишинец

Редактор Л.Пчолинская

Заказ 1760 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", r.Óêãîðîä, ул. Гагарина,101

3

5

7

20,0

18,0

22,0.

20,0

20,0

20,0

20,0

17,0

15 0

15,0

15,0

14,0

16,0

15 0

15 0

15,0

Предлагаемый

1,0 64,0

1,0 66,0

1,0 62,0

1,0 65,0

1,0 63,0

0,5 64,5

1,5 63,5

1,0 66,0

0

О

0

10

Нет

Нет

Нет

Нет

Нет

Нет

Нет

УвеличиЗатруднено удаление обмазки

Затруднено удаление обмазки

То же