Состав для термического восстановления стальных изделий

 

Изобретение относится к химико-термической обработке стальных изделий, в частности к азотированию, и может быть использовано для повышения долговечности деталей машин и технологической оснастки, работающих в агрессивных средах. Цель - увеличение прироста размеров с одновременным увеличением твердости и коррозионной стойкости поверхностного слоя изделий. Состав содержит, мас.% : цианат натрия 94-97

гексафтороалюминат натрия 3-6. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ.

РЕСПУБЛИК

09) 01)

Щ)5 С 23 С 8/10

0 Ai

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АBTOPGKÎMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4628677/31-02 (22) 30. 12.88 (46) 15.08.90. Бюл. И 30 (71) Белорусский технологический институт им.С.М.Кирова (72) И.Г.Довгялло, В.Б.Вишневский, С.Е.Бельский и В.Н.Ковалева (53) 621.785.510.6 (088 ° 8) .(56) Авторское свидетельство СССР

М 916594, кл. С 23 С 8/24, 1979. (54) СОСТАВ ДЛЯ ТЕРМИЧЕСКОГО ВОССТАНОВЛЕНИЯ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ (57)Изобретение относится к химикотермической обработке стальных издеИзобретение относится к химикотермической обработке, в частности к процессам насыщения металлов и сплавов азотом, и может быть использовано для повышения эксплуатационной долговечности деталей машин и технологической оснастки, работающих в агрессивных средах в результате восстановления изношенных размеров, упрочнения поверхности и повышения коррозионной стойкости.

Цель изобретения — увеличение прироста размеров с одновременным увеличением твердости и коррозионной стой )<ости поверхностного слоя иэделий.

Состав в качестве азотсодержащего компонента содержит цианат натрия и дополнительно гексафтороалюминат натрия при следующем соотношении компонентов, мас.Ф:

Цианат натрия 94-97

Гексафтороалю,минат натрия 3-6

2 лий, в частности к азотированию, и может быть использовано для повышения долговечности деталей машин и технологической оснастки, работающих в агрессивных средах. Цель изобретения — увеличение прироста размеров с одновременным увеличением твердости и коррозионной стойкости поверхностного слоя изделий. Состав содержит, мас.4: цианат натрия 94-97; гексафтороалюминат натрия 3-6. Это позволяет увеличить прирост размеров изделий, твердость и коррозионную стойкость поверхностного слоя. 1 табл.

Восстановление изношенных размеров, упрочнение и защита от коррозии достигаются при обработке в предлагаемом составе путем образования на поверхности изделия карбонитридного слоя и образования в поверхностном слое иэделия диффузионно насыщенного слоя.

Гексафтороалюминат натрия - кристаллическое вещество, имеющее т.пл.

1009 С. Оно используется в качестве компонента для получения эмалей, керамики.!

П р и и е р 1. Берут 95 мас.3 цианата натрия (NaCNO) и 5 мас.4 гексафтороалюмината натрия (Na> (A1F<.))

Ингредиенты тщательно перемешйвают и полученную смесь расплавляют в тигле из нержавеющей стали. Состав расплава используют для наращивания размеров образцов из стали 40Х. Насыщение осуществляют при 560 С в течение 2 ч °

5380

Цианат натрия

Гексафтороалю" минат натрия

94-97

3-6

Поверхностная твердость, HV

Состав, мас. .

Пример

Прирост размеров, мкм

Потеря массы, мг

NaCN0 Na, (All < j

43

550 837

575 615

2 (с УЗ) 3

- 5

547 915

540 944

515 1 128

505 1060

42

36

94

97

99

Известный состав

"87 2194

30 с.

3 158

Остальные примеры (2-6) по насыщению стали 40Х при тех же температур-. но-временных условиях, но при различном соотнршении указанных компонентов выполнены аналогично примеру 1 и сведены в таблицу.

Испытания на коррозионную стойкость проводят в 7ь-ном водном растворе серной кислоты при выдержке в течение 24 ч. Величину коррозии определяют по потере веса. Взвешивание проводят на аналитических весах

ВЛА-200г"N.

Дальнейшее повышение требуемых свойств (прирост размера, твердость, антикоррозионная стойкость) получают с использованием ультразвука. В расплав оптимального состава (пример 1) вводят ультразвуковые колебания частотой 17,6 кГц с помощью грибкового концентрата с коэффициентом усиления

2,65, амплитудой смещения на излучающем торце 31 мкм и интенсивностью излучения 2,5 Вт/см (пример 2).

Результаты измерений приведены в таблице.

Как видно из приведенных данных, диффузионный слой, полученный при обработке в предлагаемом составе, обеспечивает по сравнению с известным существенно больший прирост размеров, твердость и коррозионную стойкость. Содержание в расплаве гексафтороалюмината натрия способствует ускорению диффузии и ускоренному образованию в поверхностном слое стали карбонитридной Е-фазы Feq(NC). При этом образуется большое количествс мелкодисперсных нитридов, Поверхнсстный слой получается плотным., что обеспечивает его высокую твердость и особенно сопротивление коррозии.

Уменьшение содержания Na pAlF< j (приз мер 5) вызывает ускоренную коагуляцию нитридов и карбидов и получение более рыхлого слоя, что особенно отрицательно сказывается на коррозион1

10 ной стойкости, Повышенное количество

Na> (A1F 7 (пример 6) снижает насыщающую способность расплава, что замедляет наращивание поверхностного слоя.

Введение ультразвука в расплав (при15 мер 2) улучшает адсорбцию активных атомов на поверхности металла и ускоряет диффузию в поверхностном слое, что повышает. как прирост размеров (за счет интенсификации процесса на20 сыщения), так и свойства поверхности (твердость и коррозионную стойкость).

Формула изобретения

25 Состав для термического восстановления стальных изделий, включающий азотсодержащий компонент, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения прироста размеров с одноЗО временным увеличением твердости и коррозионной стойкости поверхностного слоя изделий, он в качестве азотсодержащего вещества содержит цианат натрия и дополнительно гексафтороЗ> алюминат натрия при следующем соотношении компонентов, мас.ь: