Электролит для бороцирконирования

Электролит для бороцирконирования

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(51) С 23 С 9/00

Ф

2 (ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЕ("

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

20-30

5-10

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЬГГИЙ (21) 3434601/22-02 (22) 06.05.82 (46) 15.10.83 . Бюл. Р 38 (72) В.Д.Коротков; Н.Т.Деордиев, А ° А.Афанасьев и Ф.Н.Дмитриев (71) Воронежский технологический институт (53) 621.793.5(088.8) (.56) 1. Авторское свидетельство

СССР М 529261, кл. С 23 С 9/10, 1975

2. Защитные высокотемпературные покрытия. Труды 5-го Всесоюзного совещания по жаростойким покрытиям.

Л., 1972, c. .40.

„„SU„„1047992 А (54) (57) ЭЛЕКТРОЛИТ ДЛЯ БОРОЦИРКОНИРОВАНИЯ, содержащий буру и окись циркония, отличающийся тем, что, с целью повышения технологичности, "увеличения износостойкости и корроэионной стойкости покрытия, он дополнительно содержит хлористый цирконий и хлористый натрий при следующем соотношении компонентов, мас. Ъ:

Бура 50-70

Окись циркония 5-10

Хлористый цирконий

Хлористый натрий

1047992

Изобретение относится к химикотермической обработке металлоВ и может быть использовано для повышения надежности и долговечности конструкционных и инструментальных материалов, применяемых в машинострое- 5 нии.

Известен электролит для бороцирконирования, содержащий буру, окись циркония, криолит и окись алюминия(1).

Недостатком данного электролита )p является необходимость проведения диффузионного насыщения при высоких температурах, что приводит при изотермических выдержках к росту зерна аустенита в переходной диФФузионной зоне, вследствие чего покрытие плохо сопротивляется значительным по величине динамическим нагрузкам.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является электролит содержащий буру и окись циркония j2).

Недостатки известного электролитавысокие температуры диффузионного насыщения, снижающие устойчивость покрытия против значительных удель- 25 ных динамических нагрузок, вследствие чего снижается износостойкость тяжелонагруженных деталей машин, неудовлетворительная коррозионная стойкость покрытий в растворах с Зо хлор-ионом иэ-за малой концентрации циркония в боридах.

Целью изобретения является повышение технологичности, увеличение иэносостойкости и коррозионной стойкости покрытия.

Поставленная цель достигается тем, что электролит для бороцирконирования, содержащий буру и окись циркония, дополнительно содержит хлористый цирконий и хлористый нат- рий при следующем соотношении компонентов, мас.Ъ:

Бура 50-70

Окись циркония 5-10

Хлористый цирконий 20-30 45

Хлористый натрий 5-10

При предлагаемом соотношении компонентов хлористый цирконий и хлористый натрий образуют легкоплавкую смесь 250 С. Вследствйе этого сни- gp жается т.пл.всего состава. Благодаря этому диффузибнное насыщение можно проводить при температурах ниже Фазовых превращений в сталях

{700 С), т.е. на 150-200 С ниже, чем в известных средах. Это сйособствует формированию мелкозернистой переходной эоны под слоем боридов, что приводит к повышению износостой.кости диффузионных покрытий при прило>кении динамических нагрузок.

Введение в состав электролита окиси циркония менее 5% снижает концентрацию циркония в покрытии и уменьшает коррозионную стойкость, а при введении более 10% уменьшается скорость формирования боридов на поверхности насыщаемых металлов.

Для приготовления электролита в графитовый тигель, нагретый до

850 С, загружают расчетное количество буры, плавят и на зеркало расплана загружают окись циркония. Расплав перемешивают, а затем загружают смесь хлористого циркония с хлористым натрием, и расплав снова перемешивают до полного растворения компонентов. После этого доводят температуру расплава до необходимой при диффузионном насыщении.

Пример. Проводят бороцирконирование образцов стали 40 в трех составах электролитов 1-3 при 750 С и 900 С прн катодной плотности тока

0,15 A/ñì в течение 2 ч. Испытывают образцы на износ на машине МФТ-1 при приложении динамических нагрузок (коэффициент динамичности К = 1,5).

0 стойкости покрытий судят по приведенному износу (Ид ) и удельным нагрузкам Руд, при которых начинают интенсивно образовываться трещины в покрытиях. Испытывают образцы на коррозию в растворе соляной кислоты (Зй). 0 стойкости против коррозии судят по потерям масс образцов (ч г/см) за 10 сут испытаний. для сравнения проводят испытания образцов стали 40 с покрытиями, полученными в известной среде (4), состоящей из 95% буры и 5% окиси циркония, при 900 С. При 750 С в известной среде покрытие не образуется. В таблице приведены результаты и спыт ани и .

1047992! л I о

1 . 1 с I

Ю ! u

1 1

1 4 1

1 I

1

1 Е ф о

I f4 !

I Х

I — 1

СЧ ЧЭ I

И i-«!Ъ I с с о о о

1

I х х

2

Ц

СЧ

%-Ч о

%-1

Ю

СЧ

% о

% 4

% о

Х ъ !!с1 1 с 1 и

4 I

CD О1 с т-! . 1 с-1

М ч-!

Ю

СЧ г ! оо

5 !! х х о н о

v, e o

v x

1 Ю

1 < Ъ

1 1

Э а

Э с

И <бО

Х ао

Э:х н

Ю

C)

ОЪ

Ю

C)

1

1 Х

1 Х

I Ф Х ио

Х М I х а ох о

Э

2 н

Э х о

X о

Ю

< Ъ о

СЧ

Ю

РЪ

I

1 иЪ 1 сп 1

1

I

I

I

1

1 су !

Э н о о

1

1- — — — 4

1 1

1 1 Q, ux

1 XQC 1

I а x I ое х цgo

I МНХ

I I

\- 1

1 ! I f4 и э

1 g, O g I!.

ИнK

\ 4

1 1

1 1

1 Ф 1 а

1»

1 g3

1 о о о о о о о тй Ю, C <Ч ОЪ аО (Ч СЧ (Ч СЧ <Ч С4 ч-!

СЧ 1 с

I

1

Ю 1

ОЪ!!

I

1 о о

Ch 1

1

1

1 и 1!

1

I

I 1

1

1047992

Составитель И. Никишкина

Редактор М„ Бандура Техред А.Бабинец Корректор И. Эрдейи

Заказ 7870/30 Тираж 956 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Как видно из таблицы, покрытия, полученные в предлагаемой среде, обладают большей (в 1,5-1,7 раза) иэносостойкостью и сопротивляемостью динамическим нагрузкам, большей корроэиоиной стойкостью (в 4-6 раза ), чем покрытия, полученные в известной яреде.

Применение предлагаемого электролита позвдлити снизить температуру диффузионного насыщения и тем сажам уменьшить влияние химико-термической обработки на величину зерна продуктов распада аустенита уменьшить затраты энергии на осуществление з диффузионного насьпцения за счет .снижения температуры насыщения продлить срок службы деталей машин, ра— ботающих в условиях приложения динамических нагрузок, в контакте с аг10 рессивными средами.