Способ силицирования металлических изделий

Способ силицирования металлических изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ СИЛИиИРОВАНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ, включающий приготовпение порошковой смеси из кремния и меди, отжиг ее, смешивание отожженной смеси с гаплоидным активатором, упаковку изделий и силицирование при. .85О-950 С, отличающийся тем , что, с целью снижения температуры отжига и повышения насыщающей спо . собности смеси, приготовление порошковой смеси из кремния и меди производят в эвтектическом соотношении, а при смешивании в отожженную смесь дополнительно вводят хфемний и переходный металл ly -VI групп при следующем соотношении компонентов, вес. %: Переходный металл IV - V t групп 6-14 Эвтектическая смесь 1фемнйя с медью1О-30 Галлоидный активатор1-3 Кремний .Остальное.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1025753

3G1) С 23 С 9/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

d с

1 0-30

1-3

Ос тальное. (21 ) 32 84074/22-02 (22) 05.05.81 (46) 30.06.83. Бюл. № 24 (72) Л. С. Ляхович, Л. А. Васильев, И. Н. Бурнышев, В. Г. Миконенко, А. Н. Суханов и И. Э. Красинский. (53) 621.785.539 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР ¹ 66897.7-, кл. С 23 С 11/06, 1979;

2. Авторское свидетельство СССР по заявке ¹ 2995728/22-02 кл. С 23 С 11/06, 1980. (54) (57) СПОСОБ СИЛИЦИРОВАНИЯ

МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ, включающий приготовление порошковой смеси иэ кремния и меди, отжиг ее, смешивание отожженной смеси с галлоидным активатором, упаковку иэделий и силицирование при .850950®С, отличающийся тем, что, с целью снижения температуры отжига и повышения насьпцаюшей спо. собности смеси, приготовление порошковой смеси иэ кремния и меди производят в еитектическом соотношении, а при смешивании в отожженную смесь дополнительно вводят кремний и переходный металл !Ч -Vl групп при следутащем соотношении компонентов, вес. %:

Переходный металл 1V - Ч! групп 6-14

Эвтектическая смесь кремния с медью

Галлоиднь1й активатор

Кремний

1025753

Изобретение относится к химико-термической обраборсе металлов и сплавов, предназначается для повышения жароизносо-ии коррозионной стойкости метал5 лических изделий и может бьггь использовано на предприятиях машиностроительной, авиационной, химической и других отраслей промышленнос ти.

Известен способ (1) силицироваиия иэделий в порошковых смесях, содержащих ферросилиций, инертный наполнитель и галлоидный активатор, с нагревом до образования жидкой фазы на поверхности изделия. Процесс формирования диффузион15 ного покрытия по известному способу осуществляется при 1150-1200 С при а соотношении веса активатора к общему весу исходного состава насыщающей смеси 0,2-0,3.

Недостатком данного посо@а являет ся высокая температура процесса термодиффузионной обработки.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому

25 результату является способ силицирования металлических иэделий в порошковых смесях, включающий отжиг порошковой смеси кремния с медью при 1000о

1100 С в течение 1 ч, смешивание ее с гаплоипным активатором и инертным напол- I нителем, упаковку в нее изделий и силицирование при 850-950 С (2

Недостатками известного способа являются высокая температура отжига смеси кремния с медью, низкая насыщающая способность и невозможность получения комплексных диффузионных покрытий.

Цель изобретения — снижение температуры отжига и повышение насыщающей способности смеси.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу силицирования. металлических изделий, включщащему приготовление порошковой смеси иэ кремния и меди, отжиг ее, смешивание отожженной 45 смеси с галлоидным активатором, упаковку изделий и силицирование при 850950 С, приготовление порошковой смеси из кремния и меди производят в эвтектическом соотношении, а при смешивании 50 отожженную смесь дополнительно вводят кремний. и переходный металл"3Ч—

71 групп при следукицем соотношении компонентов, вес. Уо.

Переходный металл 1(- (1 групп 6-14 55

Звтектическая смесь кремния с медью 10-30

Галлоидный активатор 1-3

Кремний Остальное.

В качестве переходного металла IV групп периодической системы элементов применяют порошки металлов Т1

Xt, H Å (lY группа), Ч, 8 Ъ, а (Ч группа),Ст; Мо, Ф (Vl, группа), Вся медь в порошковой засыпке нахордится в виде эвтектической смеси с . кремнием, образовавшейся в результате отжига, кремний - как в виде эвтектической смеси с медью, так и в свободном состоянии.. Предварительно отожженная эвтектическая смесь кремния с медью (165j+ 84 Сц вес. %) при температуре насыщения образует на поверхности силицируемого изделия жидкометаллическую фазу, которая служит одновременно и насьпцак шей кремнием средой и транспортом для поставки: к насыщаемой поверхности, металлов W -Y t групп, чем и интенсифицирует процесс насьпцения по сравнению с известными сп особами. Кремний, введенный всмесь всвободном состоянии, служит как для поддержания постоянного с oc rasa жидкометаллической фазы,,так и для насыще-! ния иэ газовой фазы (через образующиеся фториды кремния).

B предлагаемом способе в насышаюшую смесь вводится 10-30 вес, % эвтектической cMecHG< - Ср:от общего веса смеси. Введение в смесь более

30 вес. %6 -СИ ухудшает качество поверхности насыщаемых изделий из-за образования трудно удалимых налипов, введение в смесь менее 10 вес. %

51-Си от общего веса смеси снижает. насыщающую способность состава.

Пример . Порошок медисмешивают. с кремнием в весовом соотношении

84: 16 и отжигают в течение 1 ч при

850-950 С. Полученную эвтектическую

О смесь после охлаждения и измельчения смешивают с кремнием и остальными компонентами. В приготовленных таким способом смесях д ищодят в течение 4 ч: силицирование орраэцов из титанового сплава ОТ4.

Данные о влиянии условий отжига смесибю - Cu на толщину силицидного слоя при силицированни в порошковой смеси, содержащей, вес. %; б 72, эвтектическая смесь 16,ИР 2, С 10, приведены в табл. 1, 102 5753

Т а блица 1

850

850

900

950

900

900

100

950

850

950

900

Известный способ

850

900

950

Влияние раэличного содержания компонентов смеси, вклточакщей порошки переходных металлов, циркония (представите30 ля (Ч группы периодической системы), ва35

54 34

60

14

1

60

60

24

7210

Извесь ный .1

ПредлогаемМйй

4

72

77

16

24 надия (V группы) хрома (9J группы) на толщину силицированного слоя приведены в табл. 2 (t-lacswiению850 С "

4 ч.

Таблица2

6 5 0)

14 60

Составитель P. Клыкова

Редактор Ю, Ковач Техред M.Kîøòóðà Корректор А. Ференц

Заказ 4503/21

Тираж 956 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР но. делам изобретений и открытий

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

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

5 103 5753 . 6

Как видно из прнведенньв в табл. 1 циркония, ванадия и хрома. В образцах, и 2 данных, в результате силицирования обработанньик известным способом, дифпо предлагаемому способу температура фузионные слои состоят из силицидов тиотжига смесите„0 - Я снижается as 150 С, тана, преимушес1венно » S» и Т j < 5» а насышакицая ск1особность смеси возрас- S Использование предлагаемого способа тает вдвое. Рентгеноструктурный анализ повышает зкономическую и технологичеспоказал, что в образцах и ОТ4, обрабо- кую эффективность процесса силицирова таиных предлагаемым способом, диффу- ния,позволяет получить комплексные силизнонные слои кроме си пппщов титана пипные покрытия, обеспечивающие и овышесодержат небольп1ие количества силипидов >а ние експлуатапиониойстойкостииэделий.