Порошкообразный состав для диффузионного насыщения изделий из медных сплавов
Использование: в машиностроении при восстановлении и упрочнении изношенных бронзовых деталей. Состав содержит, мас.%: цинк 9-23; композиционный порошковый сплав марки ПГ-УС25 43-56; хлористый цинк 4-5; оксид алюминия остальное. 1 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
1761813 А1 (s>)s С 23 С 10/52
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
1 V (с
СО !
43...56
4...5
Остальное (21) 4883003/02 (22) 16.11.90 (46) 15.09.92. Бюл. М 34 (71) Московский институт инженеров сельскохозяйственного производства им.
В.П,Горячкина (72) К,А.Ачкасов, B.H,ÁóãàåB, Ю.LU,Äæoëàбов и А,Д.Капралов (56) 1. Авторское свидетельство СССР
М 953000, кл. С 23 С 10/52, 1982.
Изобретение относится к химико-термической обработке металлов и сплавов, в частности к диффузионному насыщению медных сплавов в порошковых средах и может быть использовано для восстановления и упрочнения изношенных бронзовых деталей, Известны порошковые составы для диффузионного железнения меди, в состав которых входят; реактивное железо, глинозем и хлористый аммоний. При этом получили диффузионные слои 0,011-0,073 мм при
900 С и различной продолжительности процесса, поверхностная твердость составляла
1280 МПа.
Наиболее близким по технической сущности является состав для диффузионного насыщения изделий из медных сплавов, мас.%:
Цинк 31,75...33,75
Медь 10,25...12,25
Железо 5...15
Хлористый аммоний 1...3
Оксид алюминия 41...47 (54) ПОРОШКООБРАЗНЫЙ СОСТАВ ДЛЯ
ДИФФУЗИОННОГО НАСЫЩЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ МЕДНЫХ СПЛАВОВ (57) Использование: в машиностроении при восстановлении и упрочнении изношенных бронзовых деталей. Состав содержит, мас.%. цинк 9-23; композиционный порошковый сплав марки ПГ-УС25 43-56; хлористый цинк 4-5; оксид алюминия остальное. 1 табл.
Использование известного состава для диффузионного насыщения позволяет получить приращение линейных размеров деталей до 1,2 мм и более, поверхностную твердость до 3370 МПа.
Цель изобретения — увеличение приращения линейных размеров и поверхностной твердости деталей из бронзы.
Поставленная цель достигается тем, что в порошковом составе для диффузионного насыщения изделий из медных сплавов, включающем цинк, оксид алюминия, насыщающие компоненты и активатор, в качестве насыщающего компонента используют композиционный порошковый сплав (ПГУС25), а в качестве активатора хлористый цинк, в следующем соотношении компонентов, мас.%:
Цинк 9„,23
Композиционный порошковый сплав (П Г-УС25)
Хлористый цинк
Оксид алюминия
1761813
Введение новых компонентов позволяет интенсифицировать процесс и повысить поверхностную твердость восстанавливаемой бронзовой детали.
Следует иметь ввиду, что с увеличением 5 в диффузионной смеси содержания цинка одновременно уменьшается содержание композиционного порошкового сплава (ПГУС25) и соответственно увеличивается приращение линейных размеров и 10 уменьшается значение поверхностной твердости.
Пример, Перед проведением химикотермической обработки изделий из медных сплавов предлагаемым составом смеси 15 предварительно готовили из порошков цинка ПЦ-2 ГОСТ 12601-76, композиционного порошкового сплава марки ПГ-УС25 ГОСТ
21448-75, хлористого цинка (ZnCtz) ГОСТ
4529-78, оксида алюминия (AizOg) ГОСТ 20
8136-76.
Перечисленные компоненты смеси смешивали в соотношении, указанном в таблице.
Образцы из медных сплавов бронзы 25 марки БрОЦС 5-5 -5 диаметром 21 ММ, высотой 12 мм; БрАЖ 9-4 диаметром 20 ММ, высотой 12 мм, подвергаемые диффузионному насыщению, помещают в стальные контейнеры, в которые предварительно на- 30 сыпают слой реакционной смеси толщиной
15...20 мм. Образцы укладываются так, чтобы расстояние между ними и стенками контейнера было не менее 15 мм, а между отдельными образцами 10...15 мм, После 35 этого образцы засыпают приготовленной смесью, которую уплотняют с образованием над образцами слоя толщиной не менее
20...30 мм, Упакованный таким образом контейнер 40 с плавким затвором помещают в высокотемпературную печь СНО-4,8 2,5/13И1 без защитной атмосферы, с автоматическим регулированием температуры, с погрешностью +10 С. 45
Опытная партия образцов и образцы с прототипной смесью подвергались обраФормула изобретения
Порошкообразный состав для диффузионного насыщения изделий из медных сплавов, содержащий цинк, оксид алюминия, насыщающие компоненты и активатор, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью интенсификации процесса и повышения поверхностной твердости, в качестве насыщающих компонентов состав содержит композиционный порошковый сплав марки ПГ-УС25, а в качестве активатора —. хлористый цинк, при следующем соотношении компонентов, мас.7;:
Цинк 9-23
Композиционный порошковый сплав марки ПГ-УС25
Хлористый цинк
Оксид.алюминия
43-56
4-5
Остальное ботке при 750 С и выдержке в течение 3 ч (см. таблицу).
Влияние содержания диффузионных компонентов нась|щающей смеси в пределах указанных границ на изменение линейных размеров и поверхностную твердость представлены в таблице, Изменение количества цинка в насыщающей смеси предлагаемого состава в сторону увеличения и одновременное изменение количества композиционного порошкового сплава (ПГ-УС25) в сторону уменьшения ведет к ухудшению качества диффузионного слоя, а уменьшение содержания цинка и увеличение содержания композиционного порошкового сплава (ПГ-УС25) в насыщающей смеси приводит к значительному снижению прироста линейных размеров.
Использование порошковой смеси предлагаемого состава для диффузионного насыщения изделий из медных сплавов по сравнению с прототипом позволяет получить следующие преимущества:
Увеличение приращения линейных размеров образцов до 5070, увеличение поверхностной твердости образцов до 95 .
1761813
Приращение линейных размеров, мм
Режим химикотермической об аботки
Микротвердость, МПа
Состав компонентов насыщающей смеси, мас.
Материал образцов температура, С время, ч
ИЗВЕСТНЫЙ СПОСОБ цинк 32,75 медь 12,25 железо 5 хлористый амоний 3 оксид алюминия 47
ПРЕДЛАГАЕМЫЙ
СОСТАВ
1, цинк 9 комп.поршк. сплав (ПГ-УС25 ) 56 хлористый цинк 4 оксид алюминия 31
2. цинк 14 комп,порошк. сплав (ПГ- УС25) 49 хлористый цинк 4,5 оксид алюминия 32,5
3. цинк 23 комп.порошк. сплав (ПГ- УС25) 43 хлористый цинк 5 оксид алюминия 29
БРОЦС 5-5-5
БрАЖ 9-4
1,110
3200
750
0,920
3370
1,450
5790
БрОЦС 5-5-5
БрАЖ 9-4
750
1,000
6670
БрОЦС 5-5-5
БрАЖ 9-4
1,500
3970
750
1,150
6430
1,690
3750
БрОЦС 5-5-5
Б .АЖ 9-4
750
1,350
3970
Составитель К.Ачкасов
Техред М.Моргентал
Редактор Н.Соколова
Корректор М.Максимишинец
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101
Заказ 3236 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
