Способ получения диффузионных покрытий на углеродистых сталях

 

Л. С. Ляхович, Л. Г. Ворошнин, Б. С. Кухарев, С. Н. Левитан н Н. Г. Кухарева (72) Авторы изобретения

Белорусский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (7l) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИФФУЗИОННЫХ ПОКРЫТИЙ

НА УГЛЕРОДИСТЫХ СТАЛЯХ

Изобретение относится к области химико-термической обработки металлов и сплавов и может быть использовано в химическом машиностроении, приборостроительной, металлургичес кой и других отраслях промышленности.

В современной технике для повышения коррозионной стойкости изделий используются различные способы химикотермической обработки с применением

10 порошковых, жидкостных и газовых насыщающих cpед fl )е

Коррозионная стойкость диффузиониоупрочненных известными способаии углеродистых сталей в большинстве слу13 чаев не отвечает требованиям, предъявляемым к деталям изделий, эксплуатирующихся в условиях агрессивных сред.

Кроме того, коррозионная стойкость диффузионно упрочненных углеродистых сталей в зависимости от содержания углерода в них при прочих равных условиях может отличаться в десятки раэ.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является спо соб хроиироваиия углеродистых сталей в порошковых средах (2), Применение известного способа хромирования углеродистых сталей при использовании в качестве насыщающей среды окиси алюминия, окиси хрома, порошка.алюминия и фтористого алюминия при их соотношении, мас.X.:

Окись хрома 54

Порошок алюминия l2,5

Фтористый алюминий 5

Окись алюииния Остальное позволяет повысить коррозионную стойкость укаэанных стапей в водном растворе азотной кислоты. Так, после обработки в названном вьвве составе при температуре l0M C в течение 6 ч, коррозиоиная стойкость в 10Ж-ном водном растворе азотной кислоты возросла соответственно для арико-железа, стали

20, 45 и У 8 в 5l; 2,5; 4l и !9 раз

« по сравнению с кислотостойкостью дан870497 ных сталей, не подвергающихся диффузионному хромированию 3, Однако кислотостойкость диффузионно хромированных углеродистых сталей значительно уступает кислотостойкости нержавеющей стали, например, по сравнению со сталью 10Х18Н9Т она меньше s

8,5-169 раз. При этом показатели коррозионной стойкости хромированных уг- леродистых сталей существенно зависят от содержания углерода в них.

Цель изобретения — равнозначное повышение коррозионной стойкости углеродистых сталей независимо от содержания в них углерода.

Указанная цель достигается тем, что в известный способ получения диффузионных покрытий на углеродистых

Известный

1000 6 Сг,РЗ

53,2

28,5

13,3 120 2365 140 290

Сг ОЭ 38

10. 12,5 12 6. 12 45

FeO нн4с1 3

ИО 33

Га..ьвани- 1000 6 ческце никелирование

«>0>

Предлагаемый

13,5

8,5 11,3 11,35 ll 4

FeO

l l,3 нн4с

35,5

А1аОЭ

Пред- Гальвани- 1000 6 лагае- ческое мый никелирование сталях, включающий диффузионное насыщение поверхности хромом, вводится дополнительная операция предварительного нанесения на обрабатываемое изделие никелевого покрытия гальваническим методом, при этом процесс диффузионного хромирования осуществляется в порошковой среде следующего состава, мас.Ж:

Окись хрома 38-43

Порошок алюминия 11-16

Окись железа (ГеО) 7-10

Хлористый аммоний 1-3

Окись алюминия Остальное

1S Результаты, полученные при использовании известного и предлагаемого способов", приведены в таблице 1 (время испытаний 70 ч.Р.

870497

Продолжение таблицы

КолДополниСпособ тельная

Режим

ХТΠ— тСостав ъмз а па в вщ сии щей сре во, ;мас.7

1 операция

ОХ18Н9 армко желез сталь

20 сталь

45 сталь

У8

Сг 0 43

А1 11

Пред- Гальвани- !000 6 лагае- ческое мый никелирование

Fe0 7 13,9 13,85 13,9 13.,95

NH С1 1

Al 0 38 - 3

Без обработки

6130 6070 5750 5720

Формула изобретения

Способ получения диффузионных покрытий на углеродистых сталях, включающий хромирование в порошковой среде, содержащей окись хрома, порошок алюминия и окись алюминия, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения коррозионной стойкости, перед хромированием наносят на поверхность никелевое покрытие, а хромирование осуВНИИПИ Заказ 8748/28 Тираж 1051 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Из приведенных данных следует, что использование предлагаемого способа получения диффузионных покрытий позволяет равнозначно повысить коррозионную стойкость углеродистых сталей независимо от содержания углерода в них по сравнению с коррозионной стойкостью углеродистых сталей, обработанных по известному способу,.в 9,6189,2 раза, т, е, до .уровня коррозионной стойкости нержавеющей стали

l0Xl8H9T.

Коврозионная стойкость в 10Х-ном водном растворе азотной кислоты, г/м . ществляют в среде, дополнительно содержащей окись железа и хлористый аммоний при следующем соотношении компонентов, вес.X:

Окись хрома 38-43

Порошок алюминия 1 l -16

Окись железа (FeO) 7-10

Хлористый аммоний 1-3

Окись алюминия Остальное, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Иинкевич А. Н. Химико-термическая обработка металлов и сплавов, М, "Машиностроение", 1965, с.. 490.

2. Левойко Н. Г. Оптимизация процессов получения коррозионностойких диф45 фузионных покрытий. Дис. на соиск. учен. степени кандидата техн, наук, Иинск, 1973, с. 47-83.

3. Ворошнин Л. Г., Кухарева Н. Г.

Ловшенко Ф. Г. Повышение коррозионной

56 стойкости сталей, Минск, "Белорусь", 1978, с. 10-27.