Состав для силицирования стальных изделий

Состав для силицирования стальных изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОСТАВ ДЛЯ СИЛИЦИРОВАНИЯ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ, содержащий карШд кремния и фтгористый натрий о т л и ч а ю щи fl с я тем, что, с целыр увеличения активности насыщающей среды и упрощения процесса подготовки смесй для диффузионного упрочнения, он дополнительно содержит ферромарганец и отходы катализаторного. производства при следующем соотношении компонентов, (вес.%). . Карбид кремния45 - 6О Ферромарганец5-10 Фтористый натрий5 - 1О Отходь катализаторного производства25 - 40

„„5U„„1033572

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУ БЛИН у ) С 23 С 9/04, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

25 — 40

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

nO PE AM ИЗС ЕТЕНИЙ V ОТНЯТИЙ (21) 3423475/22-02 (22) 15. 04.82 (46) 07.08,83. Бюл, ¹ 29 (72) В. А, Рогов, Г. Т. Дзодзиев, А.. А. Дубровский, И. М. Ригинский, Е. С. Герасимчук. и,В. С, Зезюлько . (71) Чирчикский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектного инсткту ю тугоплавкик металлов и твердых сплавов, (53) 621.785.51,06 (088,8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

_#_s 281998, -кл. С 23 С 9/04, 1968, 2. Авторское свидетельство СССР

Ж 717149, кл. С 23 С 9/04, 1978. (54) (57) СОСТАВ ДЛЯ СИЛИЦИРОВАНИЯ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ, содержащий карбид кремния и фтористый натрий, отличающийся тем, что, с пелью увеличения активности насыщающей среды и упрощения процесса подготов ки смеси для диффузионного унрочнения, он дополнительно содержит ферромарганеп и отходы катализаторного. производства при -следующем соотношении компонентов, (вес. %):

Карбид кремния 45 - 60

Ферромарганеп: 5 - 10

Фтористый натрий 5-10

Отходы катализаторного производства

Ф 103

Изобретение относится к металлургии, в частности к химико-термической обработке, и может быть применено в качестве насьпцаюшей среды диффузионного силИцирования стальных изделий, Известен состав (1 )для силицирования> содержащий следующие компоненты, вес. :

Кремний 19,5 — 20,3

Окислы железа 61,0 - 61 7

Хлористый аммоний 3,8 -4,2

Окись алюминия Остальное

Однако использование в данном составе в качестве источников активных атомов силиция порошкообразного кремния, который, как известно, обладает большим сродством к кислороду, не позволяет проводить процесс насыщения в обычной печной среде без герметичных контейнеров. Кроме того, недостатком данного состава является относительно низкая скорость формирования силицированных слоев, невозможность проведения закалки после химико-термической обработки, большой расход насышагошей смеси.

Наиболее близким цо технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является состав (2 ) для силицирования в обмазках, который представляет собой смесь, содержащую карбид кремния, фтористый натрий и желез- . ную окагп ну при следуюшем содержании компонентов, вес.9L

Карбид крэмния 50- 65

Фтористьй натрий 5-10

Железная окалина 25 — 45

Известйый состав позволяет проводить насыщение в окислительной среде без защитной оснастки, однако не обладает. высокой насыпгаюшей способностью (тогпцина слоя 5- 190 -- 220 мкм, Т *= 990 С; i 4 ч). Входящая в состав окалина (отход кузнечного и термического производства) требует предварительного е5 измельчения в вибро-или шаровых мельницах до размера фракции

0,1 0,2 мм, что снижает техиологич« ность смеси и приводит к ее удорожагппое

Белью изобретения является увеличение активности насьпцающей среды и упрощение процесса подготовки смеси для диффузионного упрочнения, Поставленная цель достигается тем, что состав, содержащий карбид кремния и фтористый натрий, дополнительно содер

KHT ферромарганец и отходы катализатор

3572 2 ного производства при следующем соотношении компонентов, вес. :

Карбид кремния 45 - 60

Ферромарганец 5- 10

Фтористый натрий 5 — 10

Отходы катализаторного производства 25 — 40

Введение в предлагаемый состав ферро марганца в количестве 5 10 % cao g собствует образованию активных атомов, которые при взаимодействии с активными атомами кремния ускоряют диффузию последних вглубь насьпцаемой поверхности.

Увеличение количества ферромарганца свыше 10 приводит к уменьшению кремйийсодержащего компонента, что способствует подавлению процесса силициро вания. Уменьшение его от 5 и ниже не дает ощутимого эффекта в интенсифика 0 ции процесса в результате недостаточного образования активных атомов марганца, Отходы каталиэаторного производства согласно ОСТ 6-03-71-78 имеют состав, вес.%: Feo 31 - 38, К20 0,7 — 1, О р5 СаО 2 — 3, A4g ОЗ 3 - 4, Ре ОЗ—

Fe> Π— Fe 04- остальное, и размер частиц не более 0,2 мм, что позволяет упростить процесс подготовки смеси для диффузионного насьпцения, так как не

ЗО требует предварительной операции измель чения железосодержащего компонента.

Пример 1, Состав для силицирования готовят смешением порошкообразных компонентов фракции О, 1— 0 2 мм в обычных условиях.

Для нанесения состава на образцы иэ стали готовят образец, где связующим для порошкообразной смеси является вода, Компоненты для приготовления обмазки црименяются в виде фтористого натрия, марки "Ч" ГОСТ 4463 66, карбида кремния и ферромарганца - порошкообразных и отходов . катализаторного произ45 водства и ЗСТ 6-03-71-78.

Тврмодиффузионное насьпцение иэ пред. лагаемого состава проводят в обмазках на образцах из стали У8А размерами

10 10" 10 мм.

Обмазку толщиной 4 - 5 мм наносят на образцы путелг погружения последних в подготовленный состав. Сушат в течение 10 - 20 мин при комнатной температуре на воздухе, а затем помещают

55 образцы в электропечь, нагретую до температуры процесса химико-термической обработки 850 и 1050 С, и выдержи-. вают 4, 6 ч. Закагжу проводят при температуре диффузионного насыщения. При

Предлагаемый

290

30

300

270

280

30

Известный

210

Составитель Г. Бахтинова

Редактор В. Данко Техред Т,Фанта Корректор А. Ференц

Заказ 5565/28 Тираж 956 Подписное

ВНИИПИ. Государственного комитета СССР по делам изобретений .и открытий

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

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

3 103 закалке обмазка теряет целостность и отделяется с поверхности образцов.

Результаты диффузионного насышения стали У8А при температуре процесса

900 С в течение 4 ч иэ предлагаемого и известного составов представлены в таблице.

Как видно из таблицы, толшина силицированного слоя на стали У8А при

900о С в течение 4 ч составляет

270 — 300 мкм, в то же время насьпце ние из известного состава при тех же условиях позволяет получить 210 мкм.

3572 4

Полученные данные свидетельствуют о повышении насышаюшей способности предлагаемого состава iio сравнению с известным в 1,24 - 1,43 раза.

Использование предлагаемого состава для диффузионного силицирования из обмазок остальных изделий обеспечивает по сравнению с известными составами щ увеличение насышаюшей способности состава на 24 — 43 7, удешевление и упрощение процесса подготовки насъпцающей смеси.