Состав ванны для низкотемпературного боросульфидирования
Изобретение относится ,к металлургии, а.именно к составам для химико-термиче- (ской обработки чугунных изделий, и может быть использовано для обработки гильз цилиндров дизелей. Целью изобретения является повышение износостойкости и коррозионной стойкости чугунных гильз цилиндров дизелей. Состав содержит, мас.%: вода 43,0-45,0; едкий натр 47,0-49,0; сернистый натрий 0,9-1,1; серноватисто-кислый натрий 1,0-2,0; бура 5,0-6,0. Это позволяет в 1,7-1,9 раза повысить износостойкость и в 1,3-1,5 раза коррозионную стойкость чугунных гильз цилиндров дизелей по сравнению с прототипом. 1 ил,, 2 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (5i)5 С 23 С 8/5 .
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К A W.ÎÃÑÊÎÌ СВИДЕТЕЛЬСТВ
В (21) 4757873/02 (22) 13.11.89 (46) 07.12.91. Бюл, N 45 (71) Саратовский институт механизации" сельского хозяйства им. M.È.Êàëèíèèà (72) Г.П.Шаронов, В.И.Цыпцын, С.Н.Горячев и Ю.А.Заигралов (53) 621.785.51.06 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР
М 1504285, кл, С 23 С 8/52, 1987. (54) СОСТАВ ВАННЫ ДЛЯ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОГО БОРОСУЛ ЬФ ИДИ РОВАН ИЯ (57) Изобретение относится,к металлургии, Изобретение относится к химико-термической обработке чугунных изделий и может быть использовано при обработке гильз цилиндров дизелей, Целью изобретения является повышение износостойкости и коррозионной стойкости чугунных гильз цилиндров дизелей.
На чертеже представлены кривые. характеризующие действие предлагаемого и известного составов
Состав содержит, мас.%:
Вода 43,0 — 45,0
Едкий натр 47,0 — 49,0
Сернистый натрий 0,9-1,-1
Серноватисто-кислый натрий 1,0-2,0
Бура 5,0-6,0
Боросульфидировэние осуществляют следующим образом.
Детали, предварительно протравленные в 3-5%-ном растворе серной кислоты в течение 2 — 3 мин, промывают проточной водой и погружают в ванну, где их выдержива„„Я2„„1696575 А1 а именно к составам для химико-термиче-! ской обработки чугунных изделий, и может быть использовано для обработки гильз цилиндров дизелей. Целью изобретения является повышение иэносостойкости и коррозионной стойкости чугунных гильз цилиндров дизелей. Состав содержит, мас.%; вода 43,0 — 45,0; едкий натр 47,0 — 49,0; сернистый натрий 0,9 — 1,1; серноватисто-кислый натрий 1,0 — 2,0; бура 5,0 — 6,0. Это позволяет в 1,7 — 1,9 раза повысить износостойкость и в 1,3-1,5 раза коррозионную стойкость чугунных гильз цилиндров дизелей по сравнению с прототипом. 1 ил., 2 табл. ют 60-65 мин при 150 — 155 С. Затем их промывают проточной водой и высушивают.
Пример 1. Проводятся износные сравнительные испытания чугунных образцов без покрытия, обработанных в ванне с известным составом, и образцов, обработанных в поедлагаемом составе при 1550С в течение 65 мин. Испытания проводятся на машине трения типа СМЦ-2 по схеме дискколодка. Диски и колодки изготавливаются из легированного чугуна марки СЧ24-44 одной плавки. Образцы перед испытанием подвергаются закаливанию до твердости
600-680 ед по Виккерсу. Шероховатость поверхностей трения определяют через каждые 2 ч испытания с помощью профилогрэфа-профилометра модели ВЭИ-201 завода "Калибр".
Износ дисков определяют взвешиванием их после каждых 2 ч испытаний на аналитических весах типа ВЛА-200 гМ, Испытания на машине трения СМЦ-2 проводятся на следующих режимах: удель1696575 ная нагрузка диска на ролик 10 МПа, частота вращения ролика 500 мин, продолжительность испытания 6 ч, подача масла (М1ОГ2) на поверхность трения диска 8-10 капель в минуту.
Нагрузка на пару трения создается с помощью специального устрайсгва, имеющегося на машине трения, Г уск машины осуществляется при снятой нагрузке на образцы, после чего в течение 1,5 — 2 мин нагрузка плавно доводится до установленной величины.
В п1>оцессе всех испытаний на нижнем валу машины с помощью специал,ного усгройства замеряется и непрерывно регистрируется с одновременной записью на ленте потенциометра КСП-2-005 момент трения.
Испь1тания образцов на заедание выявляют зависимость момента трения от нагрузки, устанавливают предельную нагрузку, при которой происходит схватьвание и задир трущихся поверхностей в режиме граничного трения. Работающие образцы (после испытания ня машине трения) нагружают по 0,25 кН через каждые 3 мин.
Результаты испытаний чугунных образцов представлены в табл, 1 и на чертеже, где кривая 1 характеризует действие на образцы известного состава, кривая 2 — предлагаемого состава, Пример 2. Испытания на коррозио -:— ную стойкость проводят при повышенной относительной влажности и температуре с периодической конденсацией влаги и введением агрессивной составляющей — двуокиси серы согласно ГОСТ, Испытаниям подвергают чугунные ohразцы, обработанные в известном и предлагаемом составах, Образцы (легированный чугун марки СЧ24-44) взвешивают на аналитических весах типа В.ПА-200 t.M с точностью до 0,1 мг и помещают в специальные кассеты. Затем образцы помещают в камеру, изготовленную с двойными стенками, и выдерживают при 40 С в течение 8 ч при
100%-ной относительной влажности. Затем камеру выкпючают и в течение l6 ч охла>кдают до комнатной температуры, дверцу камеры при этом открывак>т, что способствует снижению влажности до 75 >,. Двуокись серы вводят в начале ка>кдогс цикла в количестве 0,2 дм .
После испытаний образцы тщательно очищают от продуктов коррозии. для чего их помещают в ванну с электролитом (8%-ным раствором едкого натрия) и выдерживают в течение 20 мин при 20 С, Затем детали высушивают на воздухе и снова взвешивают, Значения изменения массы образцов вы5 числяют по формуле
1= —:-p 1 где — индекс неравномерности коррозии;
30 S> — площадь, занятая коррозией, м .
Результаты испытаний на коррозионную стойкость представлены в табл, 2.
Таким образом, использование предлагаемого состава низкотемпературной ван35 ны для химико-термической обработки деталей увеличивает в 1,7 — 1,9 раза их износостойкость при установившемся режиме работы M в 1,3-1,5 раза коррозионную стойкость, что позволяет повысить жизненный
40 цикл гильз цилиндров дизелей в эксплуатации, изготовленных из чугуна, Формула изобретения
Состав ванны для низкотемпературного боросульфидирования, преимущественно
45 чугунных гильз цилиндров дизелей, содержащий воду, едкий натр, сернистый натрий, серноватисто-кислый натрий, буру, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения износостойкости и коррозионной стойко50 сти, компоненты взяты при следующем соотношении, мас.%:
Вода 43,0 — 45,0
Едкий натр 47,0 — 49,0
Сернистый натрий 0,9- t.1
55 Серноватисто-кислый натрий
Бура
1,0 — 2,0
5.0-6,0
10 где mp — первоначальная масса, г;
m> — масса образца после удаления продуктов коррозии, г;
S — площадь поверхности образца до испытания,м, 15 Для определения индекса неравномерности коррозии на очищенную поверхность чугунных образцов накладывают кальку и делают зарисовку всех мест, покрытых коррозией. Зарисованные участки кальки выре20 зают и взвешивают на аналитических весах.
После этого. зная массу единицы площади кальки, подсчитывают площадь, покрытую коррозией, и индекс неравномерности коррозии:
25 (1
I I
I
V I
1 !Ч
l X Z 1
1 Jl I ! В 1 и (С l O
X 1 CZ 1
Z 3 а (d1 Э IO
Ф л
1 В- I »0
X 1 I (Z
z x э х !
» 1
1 V 1
1 О 1»О
Ф L 1
I X.Z
I I
1 .О 1
1 I
3 И (I О I
1 (t 1 а
1 Ф 1 квывл
Хв - во
Z 3- —
m 1
3- I» dC I
z z
В В (II X
И Z (II 3 ÑË х 3 îa3o ! .сс
I I (»Ъ
»О
О (О
1
1 и
1 ъо (4Ъ ( (4
О(О
0 (О
О (Ч
I
1
I
1 X
I 3
1
1
1 (Д и
Ol
О со
О
CD со (Ч
Со
m о ч (»3 (m а
1 (О о
1 )X
1 Y
1 Z
I m
I !»
1 и
1 X
1 Л
3I a
1 I» .О
1 Ц
1 dl
ы
1 О»
1
1 .I
1 !
1 О
01 ( (4 (Ч
О
ГП
01 со
4 4
»- — » и
О I CP
1 Z ! 41 L 1
Х I o
l 3 (Z I 1
4(Z 1 Im I V I о, с 3 а и!э!о
Х1 Ф 1Л
В в- 1(О
3
1
1
I.
1
1 (I
3 !
3
1 т
1 (Ч
I
1
1 сО
О
О о сО
CD
О (4\
О
СО
»О (Ч (Ъ
Lp( (»Ъ (»Ъ х
О О
Ж" Х х
О О
М П» хк
1 1 о
vza
S Э ч х й
Э Z а
v q
Ф чоч
Э Ф Э ааа
C l- C
I а (3- О
v v о и
Е х
Б (z
Ф
Ф Q а и
L а о
С v ч
Ф Z а о
C m!
Z а
3о v (о а э
a z (O Z о а
Z Ф
>(L (S
>(З
Z
fg (р и (о а d! а z
Вх х Ф
>»
< (S л х г х! и о х и
Ф а (- и с х о
Э Ф а а
С 0
Z а (о и (p аФ (о z о а
m л
)х оъ Ь
Л Z! 1
zФz ах р
m оиа (P Iаэи
a.z p
Л
Ф х л х и
>»Л Э
Г Z Ф и
1
Z°.
S ( х
Э
S ч
Э а
Z
Ф х p
IZ а 4(S ч р К
Э
S dI о а IМ z а Ф
Ф S ч ч
CC Ф о
° (l
1 а(!
Xl
Чв
I (о!
I а!
1 в-!
I
1
I
4
I дФ ! ! ъ (Z
1 Z
1 (d
1 Ф
I Ф
1 ((I З
1- V и и о а о z
3
1 !
1 - 1
1 -Ф
1 i ! -Ф
I (Ч
3 о !
1 Л
1 а
1 ((3 а ((Q о
I 3) I
1
3
I
I
1 !
4 1
I
1 !
1
1
1
1
1 !
1
1 !
1
I (о о х
«х х
I 1 (о on
« о c»1 о
--х х
О О
»ч а х вси
CD
«а (Ч «О
1 СО
I »О и «Щ
«О
О Л ((ОО
Н 4 и и((4 нюнО (d cd а ф
««KAID
1696575
О
01 (4 (. - о (л ((Ъ
О
О
И C(((CI
НИ С4 (d pl a хааа сс((л
-З сО
» — Ш
О О
c«(В (Ч "О (»\
О О н .
И И (CI н н а cd a к к
1696575 ае ь л
Q0 (а4 о ! (а4 о
СО (4 е:! с о
1 о!
О1 л
-Ф е3 ! о ( („ (4
Ф\ о ((Ъ D (41
1 о о (е \ о
)g
2i
cg ((О С cf, d! Cl С: (Ч (е4 ь (Г! о (4 о л о (Г D о cfog о л ь о е о о о .4 е С> (Г! D о l л о е.(! ! ! ! l 1 ! ! I ! l l 1 (В (Ч е!. (л мд,(д4 c4>О с: о is (Л (Л IXI t4 4 (4 Ш cd в Z a х o o хи С! о о N cd Я (Л 1 ! ! 1 1 ! 1 — 1 1. 1 ! 1 — т ! 1 II ll ! ! I 1 1 — 1 1 I 1 i I Ш (О 1О о О I >К :II 1О (Р Ш ("! 1 -» 1 I ° 4 1 (4! I ((е N Ul g -=в о Х IL i е (! )Q I I Э \о! 1 Г Z 1 \Q Я ошЯ (О 1- I Л CL ct «о Ш (О Х 1 Я =Г о m г. (О сс (4 (=- a. i- z 1 1 4 о С S! 1O V (О ao=(1 (О (е! I Q X Ш а а (: (o o I (О л 1 1 5 1 (О ф 1 Е 1 fg Cj Y m а(О> о 1!O еааO, O cl. а о I cg Q) С О С 1 V V ((: Ш 1 (О О О С Z 1 1 1 1 1 cd 1 m 1 1 (О 1 а с I (О О 1 о I 1 L 1 (О O I О Ц I v >к I I cd % X 1 I Е:Г T. l I !! I!, о 1 Х 1 Z 1! Ш 2i 1 О (d V 1 (О fU l l- X 0 (э о о ооuiоо (е в а à в, в 1 - QO О 1 o o "О е O O in г a a D - ia оо -o e e (O л ° е - -.т-- ч o o (4 1 Хж %ч щ cd ccl cd W Z Z Z 2 — о о (е! (в л л .О е- (4 Î I е(е о о (4&l (л(л л o o c4 cd cd cd cd ! ZZZÕ! 1696575 R,5 R,o 5о 45О Составитель И.Дашкова Техред М.Моргентал Корректор И.Муска Редактор И.Горная Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 4281 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
