Способ получения интерметаллидных покрытий на поверхности металлических изделий

 

ОП ИСАНИЕ

И ЗОБтаЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

-Л.,Ф (6I ) Дополнительное к авт. свмд-ву (22) Заявлено 14.04.80 (21) 2927256/22-02 с присоединением заявки J4-(28) Приоритет— (51.}М. Кл.

С 23 F 7/00

Гееудареткнный кемнтет, СССР ао делам нэабретеннй н открытий

Опубликовано 15.05.82. Бюллетень Ют 18

Дата опубликования описания 15.05.82 (53) УДК б20.197..2 (088.8) (72) Авторы изобретения

3. Г. Кандаян и А. А. Ахшарумон т "- =

Армянский научно-исследовательский конструкторско-технологйческий . институт машиностроения Научно-производственного обьединения

"Армстанок" (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИНТЕРМЕТАЛЛИДНЫХ ПОКРЫТИЙ

НА ПОВЕРХНОСТИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к химической обра-. ботке металлических изделий, а именно к способам получения интерметаллидных покрытий на поверхности металлических изделий с помощью растворов неорганических соединений, и может быть использовано в машиностроении.

Известен способ получения покрытия на поверхности металлических изделий, включающий последовательную обработку в водном растворе хромовой кислоты и азотнокислого калия, а затем в растворе бихромата калия )т), Однако получающееся покрытие не приводит к повышению износостойкости обраббтанной поверхности.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ получения интерметаллидных покрытий на поверхности металлических изделий, включающий обработку кипящим водным раствором, содержащим 100-150 г/л молибденовогб ангидрида с последующей сушкой (2) °

Детали, обработанные в этом растворе, имеют повышенную износостойкость по сравнению с необработанными, но не всегда достаточную при изготовлении деталей машин и инструментов.

Цель изобретения — повышение износостоикости свойств поверхности металлических изделий.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу получения интерметаллидных покрытий на поверхности металличесиих изделий, включающему обработку кипящим водным раствором молибденового ангидрида, изделие предварительно выдерживают 2 — 4 мин при

30 — 40 С в растворе, содержащем 150 — 250г/л хромового ангидрида и 30 — 40 г/л серной кислоты.

Водный раствор молибденового ангидрида берут с концентрацией 3 — 5 г/л.

В результате такой обработки на поверх20 ности деталей образуется интерметаллидное покрытие из Fe — Сг — Mo, придающее твердость и износостойкость покрытию.

Способ осуществляют следующим образом.

927861

Затем детали молибденируют кипячением в течение 10 мин в 3%-ном (3 г/л) водном растворе ангидрида молибдена. Количество, раствора берут в расчете О,б r/дм деталей.

После молибдетирования детали промывают горячей, а затем холодной проточной водой.

После промывки детали нейтрализуют в

0,5 ном водном растворе кальцинированной соды при 90 С в течение 50 с. Затем детаJIH пассивируют в 10%-ном водном растворе нитрата натрия при 80 С в течение 80 с.

Пример 2. Обрабатывают детали аналогичной марки стали. Обеэжиривание проводят

Обрабатываемые дегали обезжиривают в щелочном растворе следующего состава, г/л:

Едкий . натр 10-15

Сода кальцинированная 30 — 40

Тринатрийфосфат 30-70 S

Растворимое стекло 2 — 3 при 75--90 С в течение 15 — 60 мин в зависи мости от степени загрязненности, тщательно промывают горячей, а затем холодной проточной водой; декапируют в 5 — 10%-ном растворе 1О соляной кислоты в течение 0,5 — 2 мин и снова промывают горячей и холодной водой, После промывки детали обрабатывают в водном растворе, содержащем 150 — 250 г/л хромового ангидрида и 30 — 40 г/л серной кислоты при

30 — 40 С с выдержкой 2 — 4 мин и вновь промывают горячей и холодной водой.

Затем детали обрабатывают путем кипячения в водном растворе ангидрида молибдена с концентрацией 3 — 5 г/л в течение 5—

10 мин, вновь промывают горячей и холодной водой, нейтрализуют в 0,5 — 0,7%-ном водном раств оре кальцинированной соды при 80 — 90 С в течение 45 — 50 с и пассивируют в 10%-ном

t водном растворе нитрата натрия в течение

80 с.

Пример 1.Обрабатывают детали из стали У1ЗА, Обезжиривание проводят при

75 С в течение 60 мин в щелочном растворе следующего составава, г/л:

Едкий натр 10

Сода кальцинированная 30

Тринатрийфосфат 30

Растворимое стекло,2

После этого детали тщательно промывают горячей, а затем холодной проточной водой.

Декадирование проводят в.5%-ном растворе соляной кислоты в течение 2 мин, а затем детали промывают горячей и холодной ю проточной водой. После промывки детали обрабатывают в водном растворе, содержащем

150 г/л хромового ангидрида и 30 г/л серной кислоты при 40 С в течение 4 мин и вновь горячей, а затем холодной проточной водой.

4 при 90 С в течение 15 мин в растворе следующего состава, г/л:

Едкий натр 15

Сода кальцинированная 40

Тринатрийфосфат 70

Растворимое стекло 3

После обработки в щелочном растворе детали тщательно промывают горячей, а затем холодной проточной водой. Ь

Детали затем декапируют в 10%-ном растворе соляной кислоты в течение 0,5 мин и снова промывают горячей и холодной водой.

После промывки детали обрабатывают в водном растворе, содержащем 250 г/л хромового

t ангидрида и 40 г/л серной кислоты с выдержкой в течение 2 мин и вновь промывают горячей, а затем холодной проточной водой. Затем детали молибденируют кипячением в течение 5 мин в 5%-ном (5 г/л) водном растворе ангидрида молибдена.

Количество раствора берут в расчете

0,57 г/дм деталей, После этого детали промывают горячей, а затем холодной проточной водой.

Затем детали нейтрализуют в 0,7%-ном водном растворе кальцинированной соды при

80 С в течение 45 с и пассивируют в 10%-ном о водном растворе нитрата натрия при 90 С в течение 80 с.

Пример 3. Обрабатывают детали аналогичной марки стали. Обезжиривание проводят при 85 С в течение 40 мин в щелочном растворе следующего состава, г/л:

Едкий катр . 12,5

Сода кальцинированная 35

Тринатрийфосфат 50

Растворимое сэекло 2,5

После этого детали тщательно промывают горячей, а затем холодной проточной водой.

Детали декапируют в 7,5%-ном растворе соляной кислоты в течение 1 мин и снова промывают горячей и холодной водой.

После промывки детали обрабатывают в водном растворе, содержащем 200 г/л хромового ангидрида и 35 г/л серной кислоты при 35 С в течение 3 мин и снова промывают горячей и холодной водой. Затем детали молибденируют кипячением и течение 7 мин в 0,4%-ном водном растворе ангидрида молибдена.

Количество раствора берут в расчете

0,585 г/дм деталей. Затем детали снова промывают горячей и холодной водой.

Детали нейтрализуют в 0,6%-ном раствор кальцинированной соды при 85 С в 1сченис

48 с и пассивируют в 10 -ном водном растворе нитрата натрия при 85 С в учение 80 с.

5 927861

Аналогичные детали обрабатывают известным .пособом — раствором молибденового ангидрида. Обработанные детали испытывают на микротвердомере ПМТ вЂ” 3.

Проводят определение износа пары: ролик (сталь УI ЗА — покрытая) — колодка (сталь У 1 ЗАв покрытая) при удельной нагрузке 30 кг/см

Время испыВеличина износа образцов, обработанных известным способом, г

Суммарный изСуммарный износ, r тания, нос, r

Ролик + колодка

Колодка

Ролик Колодка

Ролик

Ролик + колодка

0,083

0,026

0,109

0,067

0,022

0,089

0,05

0,016

0,066

0,026

0,009

0,035

0,031

0,011

0,044 0,024

0,008

0,032

0,010

0,030

0,040

0,023

0,007

0,030

0,039

0,030

0,010

0,040

0,023

0,007

0,030

0,030

0,010

0,040

0,007

0,023 о

Коэффициент трения определяют на машине трения и износа СМЦ вЂ” 2 при удельном давлении 20 кг/см и скорости 300 об/мин (Ч=

35 = 0„78 5 /с)

Результаты испытаний материалов обработанных известным и предлагаемым способами приведены в табл. 2.

Таблица 2

946 1170 1100

Микротвердость, кг/мм

841

713 Коэффициент трения

0,034

0,035 0,036 0,026 0,0272 0,028

Из результатов рентгеноструктурного анали55. за можно сделать вывод, что при обработке известным способом на поверхности изделия образуется покрытие из Fe — Mo, а при обработке предлагаемым способом — соединение

Как видно из табл. 1 величина износа образцов, обработанных предлагаемым способом, меньше величины износа образцов, обработанных известным способом.

Кроме того, определяют коэффициент трения образцов из стали УIЗА, обработанных известным и предлагаемым способами.

Из результатов испытаний видно, что детали, обработанные предлагаемым способом имеют повышенную микротвердость и ниже коэффициент трения, чем образцы, обработан ыее известным способом. и скорости 300 об/мин (Y 0,785 м/с) на машине трения и износа СМЦ-2.

Величину износа определяют взвешиванием по разности весов образцов до и после испытания в граммах на весах марки ВЛР— 200.

В табл. 1 приведены сравнительные экспериментальные данные по износу испытанных образцов. !

Таблица 1

Величина износа образцов, обработанных предлагаемым способом, r

927861

Составитель М Щербакова

Техред М. Надь

Редактор Н. Кищтулинец

Корректор М. Коста

Тираж 1049

ВНИИПИ, Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 3176/37

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 интерметаллида Fe — Cr — Мо, что придает поверхности изделия более высокие износосгойкие свойства, чем соединение Fe-Mo

Формула, изобретения

1. Способ получения интерметаллидных покрытий на поверхности металлических изделий, включающий обработку кипящим водным раст, вором-молибденового ангидрида, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения износостойкости свойств, изделие предваритель1 но выдерживают 2-4 мин при 30- 40 С в растворе. содержащем 150-250 г/л хромового ангидрида и 30 — 40 г/л серной кисл.ты.

2. Способ по п. l, î ò ë è ÷ à в щ и йс я тем,.что водный раствор молибденового ангидрида берут с концентрапией 3 — 5 г/л.

Источники информации, принятые во внимание прн экспертизе

1. Каданер Л. И. Защитные пленки на меl0 таллах. Харьков, Изд-во Харьковского госуниверситета, 1956, с. 230 — 231.

2. Авторское свидетельство СССР N 277501, кл. С 23 F 7/00, 1968.

Способ получения интерметаллидных покрытий на поверхности металлических изделий Способ получения интерметаллидных покрытий на поверхности металлических изделий Способ получения интерметаллидных покрытий на поверхности металлических изделий Способ получения интерметаллидных покрытий на поверхности металлических изделий 

 

Похожие патенты:
Наверх