Электролит для боротитанирования стальных изделий

Авторы патента:

C23C9/10 - Покрытие металлических материалов; покрытие других материалов металлическим материалом (металлизация текстильных изделий D06M 11/83; декоративная обработка текстильных изделий местной металлизацией D06Q 1/04); химическая обработка поверхности; диффузионная обработка металлического материала; способы покрытия вакуумным испарением, распылением, ионным внедрением или химическим осаждением паров вообще (для специфических целей см. соответствующие классы, например для производства резисторов H01C 17/06); способы предотвращения коррозии металлического материала, образования накипи или корок вообще (обработка металлических поверхностей или покрытие металлов электролитическим способом или способом электрофореза C25D,C25F)

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскин

Соцналистнческин

Республик i»985143 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17.07.81(2I ) 3323073/2202 (51)М. Кл.

C 23 С 9/10 с присоедииеииен заявки ЭЙ

9аударстнанньй квинтет

СССР аа делан нзобретеннй н атнрытнХ (23) П рморитет

Опубликовано 30.1 2.82. бюллетень № 48 (53 ) Уд К621 .785. .51 .06 (088.8) Дата опубликования описания 05.01.83 (T2) Автор изобретения

В. Ll. Коротков

Воронежский технологический институт (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОЛИТ ДЛЯ БОРОТИТАНИРОВАНИЯ СТАЛЬНЫХ

ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к металлургии, в частности к химико-технологической обработке металлов, и может быть применено в качестве насыщающей среды для электролизного боротитанирования сталь

5 ных изделий.

Известен состав для боротитанирова» ния, в котором насыщение проводят из порошков титано-боросодержащих веществ с добавками активаторов (1J .

Недостатком данного состава является относительно низкая скоро:ть формирования боротитанированных диффузионных слоев, необходимость проводить насыщение из порошков в герметичных жаростой-15 ких контейнерах с плавкими затворами при высоких температурах.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является состав для электролиз- 20 ного боротитанирования, состоящий из буры и окиси титана $2$.

К недостаткам известного электролита относятся низкая жидкотекучесть, электропроводность ц высокая температура плавления. Поэтому процесс диффузионно го насыщения в этом электролите ведут при температурах более 850 С. Вследствие этого под слоем боридов образует ся крупнозернистая структура, ведущая к разупрочнению матрицы и снижению износостойкости под влиянием динамических нагрузок.

Uenr изобретения вЂ” повышение износостойкости обрабатываемых изделий при повь шенных динамических нагрузках.

Поставленная цель достигается тем, что в известный электролит для боротитанирования стальных изделий, содержа« щий буру и окись титана, дополнительно вводят хлористый натрий и хлористый алюминий при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Окись титана 4-12

Хлористый алюминий 20 вЂ” 28

Хлористый натрий 5- 7

Бура Остальное

8143 4 титана, перемешивают и доводят температуру до необходимой при диффузионном насыщении.

Пример. Проводят диффузионное насыщение образцов Ст. 45 в s.рех соста.вах электролитов при 750 С при катод9 ной плотности тока 0,15 А/см в течение 2 ч и испытывают образцы на иэ

<й нос на машине МФТ-1 при приложении динамических нагрузок (коэффициент динамичности К **1,5). О стойкости покрытий судят по приведенному износу (Ино) и уделяй нагрузке (Руд), при

15 которой начиамют образовываться трещины в покрытиях. Для сравнения проводят испытания образцов с покрытиями, полученными в известной среде при

850 С при прочих paieix условиях. При

20 температура ниже 800 С покрытия s изв вестной среде ие образуются.

Результаты исжатаиий представлены

s таблице.

Предлагаемый

1 71

1,6

2 62

3 53

Известный 90

220

1,5

205

10,1 55

Как видно из таблицы, при диффузионном насыщении Ст. 45 в предлагаемой среде формируются покрытия, обладающие в 2-2,5 раза большей износостойкостью

40 чем покрытия, формирующиеся при электролизе в известной среде.

Применение предлагаемого алектролита позволит снизить температуру диффузионного насыщения и тем самым

45 уменьшить влияние химико-термической обработки на величину зерна продуктов распада аустенита; уменьшить затраты алектроанергии на осуществление диффузионного насыщения за счет снижения удельного алектросопротивления среды;

50 улучшить условия эксплуатй ии оборудования путем снижения температуры обработки и продлить срок службы деталей и инструмента, работаюших в условиях приложения динамических нагрузок.

ВНИИПИ Заказ 1 0093/37

Филиал ЛПП Патент, г. Ужгороц, ул. Проектная, 4

3 йй

При предлагаемом соотношении ком-. понентов хлористый алюминий и хлористый натрий образуют эвтектику с тем пературой плавления 105 С. Вследствие

О атого снижается температура плавления всего состава, уменьшается вязкость, увеличивается алектропроводность. Влагодаря этому можно проводить диффузионное насыщение в предлагаемой среде при температурах на 100 150 С ниже, о чем в известных. Это способствует формированию мелкозернистой переходной (диффузионной) зоны под слоем боридов, которые дополнительно легируют алюминием, что повышает износостойкость диффузионных покрытий при приложении к ним динамических нагрузок.

Для приготовления расплава в графитовый тигель загружают расчетное количество буры и после ее плавления вводят смесь хлористого натрия и хлористого алюминия. Смесь перемешивают и на зеркало расплава загружают акись

Формула иэобре те ния

Злектролит для боротитанирования стальных изделий, включающий буру и окись титана, отличающийся тем, что, с целью повышения износостойкости обрабатываемых изделий при повышенных динамических нагрузках, он дополнительно содеркит хлористый алюминий и хлористый натрий при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Окись титана 4-12 . Хлористый алюминий 20- 28

Хлористый натрий 5- -7

Вура Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Сб. Защитные покрытия на металлах . Киев, вып. 3, 1970, с. 101.

2. Там же, с. 220.

Тираж 1053 Подписное