Состав для диффузионного хромирования

Авторы патента:

Изобретение относится к химико-термической обработке металлов и сплавов, в частности к диффузионному хромированию в порошках. Цель изобретения - повышение коррозионной стойкости. Предлагаемый состав для диффузионного хромирования содержит, мас.%: хром 60-65

бор 1-1,5

гидрид кальция 4-6

хлорид аммония 0,75-1,5

окись алюминия остальное. Использование изобретения дает возможность значительно повысить коррозионную стойкость хромированных углеродистых сталей в растворах серной, соляной и плавиковой кислот и, следовательно, продлить срок их службы в высокоагрессивных кислых средах. 2 табл.

фЦф ) i ю.

СО03 СОЙЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1 (g1)g С 23 С 10/38

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ 1ННТ СССР

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4495667/27-02 (22) 21.09.88 (46) 30.12.90. Иат. 9 48 (72) О.В.Каспарова, А.А.Зорин и Я.И.Колотиркин (53) 621. 785. б 1. 06 (088. S) (56) Авторское свидетельство СССР

9 1539234, кл. С 23 С 10/38, 1988. (54) СОСТАВ ДЛЯ ДИФФУЗИОННОГО ХРОИИ»

РОВАНИЯ (57) Изобретение относится к химико" термической обработке металлов и сплавов, в частности к диффузионному хромированию в порошках. Цель изобреИзобретение относится к химикотермической обработке металлов и сплавов, в частности к диффузионному хромированию в порошках, и может быть использовано для повышения коррозионной стойкости углеродистых сталей в химической и металлургической промышленности.

Цель изобретения вЂ” повышение коррозионной стойкости.

Состав для диффузионного хромиро вания, содержащий хром, хлорид аммония, гидрид кальция и окись алюминия, дополнительно содержит бор при следующем соотношении компонентов, мас.Х:

Хром 60 - 65

Бор 1-1,5

ГЪдрид кальция 4-6

Хлорид аммония Ою75 " I þ5

Окись алюминия Остальное

В предлагаемом составе вместо хлорида аммония могут быть использованы

2 тения вЂ” повышение коррозионной стойкости. Предлагаемый состав для диффузионного хромирования содержит, мас.Ж: хром 60-65; бор 1-1,5; гидрид кальция 4-6; хлорид аммония 0,751,5; окись алюминия остальное. Ис-. пользование изобретения дает возмож" ность значительно повысить коррозионную стойкость хромированных углеродистых сталей в растворах серной, соляной и плавиковой кислот и, следовательно, продлить срок их службы в высокоагрессивных кислых средах.

2 табл. другие соли аммония вЂ” фториды, бромиды нли йодиды.

Введение добавок бора в состав для диффузионного хромирования повышает коррозионную стойкость углеродистых сталей преимущественно в кислых неокислительных и слабоокислительных средах. Введение гидрида кальция в состав смеси практически предотвращает образование на поверхности обрабатываемых углеродистых

3 сталей карбонитридов хрома типа

Cr<(NC) ухудшающих коррозионную стойкость

Пример. Все компоненты смеси используют в виде порошков. В качестве хромсодержащего вещества применяют электролитический хром. Смесь засыпают в контейнер из нержавеющей стали, куда одновременно загружают. образцы из углеродистой стали 45. Контейнер с плавким затвором загружают в камерную печь, нагретую до 1100 С, выдеро

161 7049 пинают при этой температуре 5 ч, пос1 о сле чего охлаждают с печью до л 300 С, затем на воздухе. Коррозионные испытания хромированных таким образом образцов проводят в растворах 5%-ной серной, соляной и плавиконой кислот при 40оС, а в 98%-ной серной кислоте при 90оС в течение 96 ч (с заменой раствора через 48 ч испытания).

Данные по определению скорости коррозии (К) приведены в табл. 1 и 2.

Скорость коррозии определяют по потерям массы образцов. Относительная ошибка измерения скорости коррозии не превышает 10%.

В табл. 1 приведена скорость коррозии (К) хромированной углеродистой стали 45 после испытаний в течение

96 ч в 5%-ной Н 804 при 40 С.

Иэ табл. 1 вйдно, что хромнрова ние углеродистой стали 45 в предла гаемом составе (по сравнению с известным) повьппает ее коррозионную стойкость в растворе 5%-ной серной кисло- 25 ты в л 20 раз. Выход за предельные концентрации хрома и бора в насыщающей смеси приводит к снижению коррозионной стойкости (составы 8 вЂ” 15).

Кроме того, при увеличении содержания 0 хрома в насьпцающей смеси выше верхне( го предела происходит спекание смеси, а при повышении содержания бора в смеси вьпне верхнего предела наблюдается скалывание диффузионного слоя. Ири содержании гидрида кальция в насыщающей смеси ниже нижнего предела или при содержании хлорида аммония выше верхнего предела количество гидрида кальция оказывается недостаточным 40 для связывания им азота активатора (составы 16,17,20,21). При содеожании гидрида кальция в смеси выше верхнего предела коррозионная стойкость снижается (составы 18 и 19), а при содержа-45 нии хлорида аммония в предлагаемом

Формула изобретения

Состав для диффузионного хромйрования, преимущественно углеродистых сталей, включающий хром, хлорид аммония, гидрид кальция и окись алюминия, отличающийся тем, что, с целью повышения коррозионной стойкости, он дополнительно содержит бор при следующем соотношении компо" нентов, мас.%:

Хром

Бор

Гидрид кальция

Хлорид аммония

Окись алюминия

60 - 65

1-1,5

4-6

0,75 - 1,5

Остальное составе ниже нижнего предела уменьшается насьпцающая способность смеси.

Следовательно, предлагаемый состав позволяет значительно повысить коррозионную стойкость изделий из диффузионно"хромированных углеродистых сталей в кислых неокислительных и слабоокислительных средах, а также в средах средней окислительной силы (5%-ная НС1, 40 С; 5%-ная Н ЯО, 40 С;

5%-ная HF, 40ОС; 98%-ная Н 804, 90 С), Существенным преимуществом изобретения является возможность его использования в агрессивных фторидных электролитах, в которых наблюдается также резкое повышение корроэионной стойкости диффузионно-хромированных углеродистых сталей, что имеет особое значение при эксплуатации изделий во фторидных средах.

Таким образом, использование изобретения за счет совместного сверхсуммарного влияния вводимых в состав хты бора и гидрида кальция позволяет резко повысить срок службы иэделий из диффузионно-хромированных углеродистых сталей в высокоагрессивных средах.

16 i 7049

Т» бл и на 1

К Г/и ч

Состав насыщающей смеси, мас.K

Номер состава

60 Cr+5A1+6Si+7CaHz+ZNH4Cl+Z iAlzO >

0,031

65 Cr+2 В+6 СаН +1,5 NH4C1+25,5 AlzO>

Таблица 2

Скорость коррозии, г/bP ч

Содержание компонентов, мас.Х

Состав

987-ная

Н ЯО, (t=9O C) 57.-ная 57-ная

НС1, HF (t=40 С) (t=40 С) Известный

0,007 0,008

Предлагаемый

62 Cr+1 B+5 СгН +1 ИН4С1+31 А1 0 0,0014 0,0004 0,001!

Редактор M.Ïåòðoâà

Заказ 4100 Тираж 813 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 (известныйй)

60 Cr+1B+4 CaHz+0,75 ИН+С1+34,25 А1 0з

62 Сг+1,5 В+5 СаН +1 NH4Cl+30,5 Alz0-. О

62 Сг+1 В+4 СаН,+1,5 МН4С1+31,5 А1 0

62 Cr+1 В+5 CaHz+1 МН4С1+31 AlzOg

62 Cr+1 В+6 СаН +1,5 МН4С1+29,5 Al 0

65 Cr+1,5 В+5 СаН +1 NH4C1+27,5 А1 Оз

55 Cr+1 B+5 CaHz+1 NH4C1+38 AlzOa

58 Cr+1 В+5 СаН,+1 NH4C1+35 А 1 О>

68 Cr+1 В+5 СаН +1 МН4С1+25 AlzO

62 Cr+5 СаН +1 NHzC1+32 А1 0з

62 Cr+0,5 B+5 СаН +1 NH4C1+31,5 Alz0>

62 Cr+2 В+5 CaH2+1 NH4cl+30 Alz03

62 Cr + 2,5 В+5 CaHz+1 NH4C1+29 5 AlzO э

62 Cl+1 В +1 5 ИН4С1+35,5 AlzO g

62 Сг+1 В +3 СаН +1,5 NH4.C1+3$,5 AlzO

62 Сг+1 В+7 СаН,+1,5 NH4Cl+28,5 AlzO>

62 Cr+1 В+8 CaH +1,5 NHqC1+27,5 Alz0>

62 Cr+1 В+4 CaHz+2 NH4C1+31 AlzO>

62 Сг+1 В+4 СаН,+3 NHC1 +30 А1 0>

62 Cr+1,3 В+5 СаН.+1 NH4C1+30,7 А1 0

60 Cr+5 Al+6 Si+7 СаН +2 NH4C1+

+21 А1гОз 0,022

Составитель С.Кучерявый

Техред M.Дидык . Корректор Н.Ревская

0 0017

0,0015

О, 0018

0,0016

О, 0014

0,0026

0,0020

0,0037

0,0062

0,0032

0 0047

Имеются сколы слоя

0,0050

Имеются сколы слоя

Слой скалывается

О, 203

0,0044

0 0026

0 0039

0,00"8

0,0083

0,0016

Изобретение относится к химико-термической обработке металлов и сплавов, в частности к диффузионному хромированию в порошках

Плавкий затвор // 396440

Способ изготовления траков // 73623

Способ диффузионного хромирования изделий из чугуна // 2406783

Изобретение относится к металлургии, а именно к диффузионному хромированию чугуна, и может быть использовано в машиностроении для повышения износостойкости деталей машин из серого чугуна

Способ защиты детали от высокотемпературной коррозии и деталь, защищенная указанным способом // 2442846

Изобретение относится к способу защиты детали от высокотемпературной коррозии

Способ подготовки смесей для диффузионного хромирования содержащих отходы производства оловянных руд // 2055938

Изобретение относится к химико-термической обработке металлов и сплавов и, в частности, может быть использовано в металлургической, машиностроительной и других отраслях народного хозяйства

Способ получения защитного покрытия на сплавах // 2073742

Способ диффузионного хромирования изделий из углеродистых нелегированных сталей // 2010886

Изобретение относится к металлургии, а именно к химико-термической обработке, и может быть использовано для повышения предела выносливости изделий из углеродистых нелегированных сталей

Состав для диффузионного хромирования стальных деталей // 1652376

Способ химико-термической обработки никелевой ленты // 1696578

Изобретение относится к металлургии, а именно к химико-термической обработке металлов и сплавов, и может быть использовано , в частности, для получения защитных покрытий на никелевых лентах конвейерных злект ропечей для термической обработки ферритов

Состав для диффузионного хромирования углеродистых сталей // 1705403

Изобретение относится к металлургии , а именно к химико-термической обработке, в частности к диффузионному хромированию в порошках, и может быть использовано в химической и металлургической промышленности

Способ восстановления изношенного слоя на рабочих поверхностях зубьев чугунных зубчатых колес // 2481936

Изобретение относится к машиностроительному, металлургическому, транспортному и другим видам производств, где используются зубчатые передачи с чугунными зубчатыми колесами, и предназначено для восстановления изношенных слоев на рабочих поверхностях зубьев зубчатых колес

Способ получения покрытий на изделиях из низко- и высоколегированных сталей, цветных металлов или их сплавов методом термодиффузионного хромирования // 2607871

Изобретение относится к области получения защитных металлических покрытий на изделиях из стали, цветных металлов и их сплавов, нанесенных термодиффузионным методом. Способ получения покрытия на изделиях из низко- или высоколегированных сталей, или цветных металлов или их сплавов путем нанесения на них металлического покрытия термодиффузионным методом включает следующие последовательно осуществляемые стадии: загрузку обрабатываемых изделий в постоянно вращающийся контейнер с одновременно насыщающейся порошковой смесью на основе порошка хрома с примесью оксида цинка в виде образующегося по всему объему контейнера пылевого облака из указанной порошковой смеси, за счет трибостатического эффекта равномерное осаждение насыщающей порошковой смеси на всей поверхности изделия, при этом вышеуказанные загрузку и осаждение проводят в течение не более 15 минут при скорости вращения контейнера 7-10 об/мин, нагрев контейнера с изделием в диапазоне температур от 250 до 500°С при скорости нагрева 5-10°С/мин и скорости вращения контейнера 5-8 об/мин при длительности стадии нагрева не более 50 мин, выдержку не менее 5 мин при указанных температурных режимах и при скорости вращения контейнера 2-6 об/мин и принудительное охлаждение контейнера с изделием при увеличении скорости вращения контейнера до 7-10 об/мин и скорости снижения температуры 5-10°С/мин и при длительности стадии охлаждения не менее 60 мин с обеспечением получения покрытия с толщиной антикоррозийного слоя от 1,5 до 16,0 мкм, которую регулируют длительностью осуществления двух последних стадий. Обеспечивается получение на поверхности обрабатываемых изделий однородного по всей поверхности покрытия, имеющего хорошие эксплуатационные свойства, которые не нарушаются при хранении и транспортировке изделий. 6 з.п. ф-лы, 2 пр.