Порошкообразный состав для комплексного насыщения изделий из железоуглеродистых сплавов

 

Изобретение относится к металлургии, в частности к химико-термической обработке металлов и сплавов, и может быть использовано в машиностроении для повышения износостойкости трущихся деталей машины и оборудования. Цель - повышение качества диффузионного слоя за счет улучшения стабильности толщины и микротвердости с одновременным снижением себестоимости. Состав содержит 20-30 мас.% порошка "Сормайт", 20-40 мас.% ферросиликохрома с концентрацией кремния 5-30 мас.%, 1-5 мас.% галоидного активатора и остальное наполнитель. Состав позволяет получать диффузионные слои более высокого качества за счет улучшения однородности по толщине и микротвердости. Стоимость состава снижается за счет частичной замены порошка "Сормайт" на ферросиликохром и увеличения кратности использования. 1 табл.

СООЭ CGBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЯСПУЬЛИН

ÄÄSUÄÄ 161 I 985

С 23 С 12/02

ОПИСАЧНЕ КЭОБРЕТ =- HÈß госудлРстнен1-11=-1й номитят

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯ11 И )1НРЬПИП1.;, ПРИ ГКНТ СССР

И ABTGPCHOf ; У СВИДЕТЕЛЬСТВ " (21) 4396260/31-02 (22) 23. 03. 88 (46) 07. 12. 90. Бюл. У 45 (71) Черновицкий государственный университет и Праизвадственкас объединение "Днепропетровский комбайновый за1 I вод им. К.Е.Ворошилова (72) В.И.Удовицкий, З.С.Брайде, B.Г.Кузьминов, Б.С.федоров и В.И.Остапчук (53) 62 1.785.5 1.06(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

i9 1448756, кл. С 23 С 12/02, 1987. (54) ПОРОБКООБРАЗНЬЛ СОСТАВ ДЛЯ KONПЛЕКСНОГО НАСЬИОЕНИЯ ИЗДЕЛИИ ИЗ ЖЕЛЕЗОУГЛЕРОДИСТЫХ СПЛАВОВ (57) Изобретение аткасится к металлургии, в частности к химика-термической обраба металлов и сплавов, Изобретение относится к металлургии, в частности к химико-термической обработке металлов и сплавов, и может быть использовано в машиностро ении для повышения износостойкости трущихся деталей машин и оборудования.

Цель изобретения — повышение качества диффузионного сло" за сч=т улучшения стабильности толщины и микротвердости с одновременным снижением себестоимости состава.

СосТВВ содержит порошок сплава

"Сормайт", ферросиликохром, галоидный активатор и наполнитель, причем ферросиликохром взят с концентрациI

2 и мОжет аыть испОльзОванО В мишинОстроении для повышения износостойкости трущихся деталей машины и абору— дакакия. Цель — повышение качества диффузиаккага слоя за счет улучшения стаб .явности толщины и микротвердости с одновременным снижением себестоимссти, Состав со„ вЂ” 30 мас.% порошка "Сормайт", 20-40 мас.% ферросиликохрома с концентрацией кремния 5-30 мас.%, 1-5 мас.% галоиднага активатора и остальное — наполнит ль.

Состав позволяет получать диффузионные слои более высокого качества за с:p.т улучшения однородности I1G толщине и микратвердости. Стоимость состава снижается за счет частичной замены парашка Сормайт на ферросиликохром и увеличения кратности использования.

1 табл. ей кремния 5-30 мас.% при следующем соотношении компонентов, мас.%.:

Порошок сплава

QG

"Сормайт 20-30

Фер расилико хром 20-40

Галаидный активатор 1-5

Напалнитель Остальное

Используют порошки сплава Сормайт" марок ПГ-С1, ПГ-С27 и ферросиликахрам марок ФСХ-13, ФСХ-20, ФСХ-26.

В качестве галоиднога активатора могут быть использованы хлористый аммоний, фтаристый натрий, хлорокись меди и другие.. Наполнитель предотвращает спекание состава. В качестве наполнителя могут быть использованы

1611985 окислы металлов, напр, А120 э, Sio u

z другие.

Введение в сплав Fe-Cr небольшого количества кремния стимулирует форми5 рование иэносостойкого хромированного слоя, снижает температуру начала образования карбидов хрома и увеличивает толщину слоя. Кроме того, наличие в смеси достаточного количества кремнистого ферросплава предотвращает окисление обрабатываемых деталей, позвОляя уменьшить затраты на герметизацию контейнеров.

Концентрация хрома и углерода в 15 сплавах марок ФСХ-13, ФСХ-20, ФСХ-26 равна или значительно выше,.чем у наплавочного порошка "Сормайта",.поэтому насьпцение обрабатываемой поверхности идет равномерно иэ обоих спла- 20 вов без их "перекрестного" влияния друг на друга. Кремний в силу более высокой активности, успевает уже при первичном нагреве указанного состава быстро перераспределиться между обо- 25 ими сплавами, также. мягко" и равномерно участвуя затем в процессе формирования слоя.

Как показали расчеты с помощью автоматизированной системы АСТРА, введение кремния в технологические срезы при ХТО в количественном соотношении с хромом примерно 1:(6-10) при содержании последнего 30-60Х от общей массы источника насьпцающих элементов, снижает температуру образования карбидов хрома в слое приблизительно на 100 С, что и обеспечивает более высокую однородность слоя.

Повьппение концентрации кремния вы- р0 ше указанного ведет к более интенсивному силицированию (т.е. уменьшению микротвердости и появлению пористости), а занижение — к росту. температуры карбидообразования и ухудшению однородности физико-механических свойств.

Состав и свойства приведены в таблице, Проводят обработку образцов из средне- и высокоуглеродистых сталей, чугунного литья и серого чугуна.

Порошковые смеси после тщательного перемешивания насыпают в негерметичные контейнеры из жаропрочной стали, куда укладывают также образцы из указанных материалов. Выдержка контей,неров в печах типа СШОЛ при 9S01000 С составляет от 6 до 10 ч. После охлаждения контейнеров смеси из

-I них ссыпают, в них вводят 1 мас.7 галоидного активатора, после чего их используют повторно до тех пор, пока параметры слоя после очередйой регенерации не отклоняются от укаэанных в таблице. Число таких регенераций для каждой смеси приведено в таблице.

На образцах после извлечения иэ контейнеров подготавливают поперечные к поверхности микрошлифы. После травления 4_#_-ным спиртовым раствором

HN0 шлифы исследуют на микротвердомере ПМТ-З, где по периметру шлифа замеряют толщину и микротвердость слоя.

Из сравнения результатов испытаний диффузионного слоя, полученного при насыщении в предлагаемом и известном составах, видно, что для различных сталей и чугунов предлагаемые составы позволяют при большем числе регенераций получать более однородные по толщине и микротвердости слои.

Иэ таблицы следует, что удовлетворительные параметры слоя достигаются тогда, когда при общей доле ис- . точников насьпцающих элементов в порошковом составе 40-70 мас./ кремнистый ферросиликохромовый сплав содержит 5-30X Si и составляет 20-40Ж от массы-предлагаемого состава.

Таким образом, предлагаемый состав по сравнению с известным позволяет повысить качество диффузионного слоя за счет улучшения однородности по толщине и микротвердости с одновременным сокращением затрат на матери алы и регенерацию смесей за счет замены большей части наплавочного порошка Сормайта" ферросиликохромом с преобладанием хрома над кремнием и повышенным содержанием углерода.

Формула и э о б р е т е н и я

Порошкообразный состав для комплексного насыщения изделий иэ желеэоуглеродистых сплавов, включающийпорошок сплава Сормайт", ферросиликохром, галоидный активатор и наполнитель, отличающийся тем, что, с целью повышения качества диф-. фузионного слоя за счет .улучшения стабильности толщины и микротвердости с одновременным снижением себесто имости состава, он содержит ферроси161 1985 ликохром с концентрацией кремния

5-30 мас.X при следуняцем содержании компонентов, мас.Х:

Порошок сплава

"Сормайт" 20-30

Ферросиликохром с концентрацией кремния 5-30 мас.й 20-40

Галлоидный активатор 1-5

Наполнитель Остальное

Иратно ств нслолвао аанноА схесн раоатъ>нае а те риал

Ванолни вл нротне

ГПа

Преилагаеива!

Иавестаыи

A1,о, 810, 13 20

A,О, 810, Составитель Н. Сункина

Редактор Н.Рогулич Техред М.Дидык Корректор Л. Бескид

Тираж 807

Заказ 3815

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

1 20 г зо

3 25

4, 20.

5 20

6 25

7 55

В 55

13

26

20 ! о

33ÎO

10 ! о

Q о

Го

ХСИ г, 3

70!И "ааВ"а

1 1

»+»

lBtaC1 ИаЕ

1 I

8аР X0N!

20И ИнаС1

1 1 йнас1 и981у

И!1,С1

2 ФИ

10+ 49.

Л110! Siot

AltÎó га гз

Л1аат наиот

43 Sot

41,о, гз, 20

А1 tO1 S iOt

14 20 а

СЧ ст. 45

Чугунное литве ст. 35 ст.ув ст. 45 ст. 35

СЧ

СЧ ст. 45

Чугунное литве ст. 45 ст. 45

Чугунное литве ст. 35

СЧ

30-50

70-90

90-120

150-18а

50-60

Э0-50

120-180

30-50

20-25

30-40

40-50

ЭО-40

20-50

lO-Э0 зо-ва

5-12

13, 8-15, 3

16 > 7-17 > 4.

11,DI 2>9

6,42-6>2 ! з,в-!5,3

7,2-11>0

5, 14-6,4

9,46-15,3

i6,S-!8,2 !

0,6-12,!

14>2-15,5

В ° 5-11> 3

12, 9-16,5 е ã-!5,э

4,6-8,2

6 ° 4-11 ° О ь

6 в

8

6

7 в в в в

Э з

Э