Порошкообразный состав для хромирования изделий

Порошкообразный состав для хромирования изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ПОРОШКООБРАЗНЫЙ СОСТАВ ДЛЯ :ХРОМИРОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ преимущественно. из высокоуглеродистых сталей, содержащий алюминий, окись хрома, окись алюминия и активатор, отличающийся тем, что, с целью повышения срока службы обрабатываемых изделий , он дополнительно содержит хлорид марганца и хлорид никеля, а и качестве активатора - хлористый аммоний и фтористый аммоний при след щем соотношении компонентов, мас.%: Окись хрома23-28 , Алюминий10-12 Хлорид марганца 5-12 Хлорид никеля 2,0-2,6 Хлористый аммоний 1,,5 Фтористый аммрний 1,2-1,5 Окись алюминия Остальное е

SU„„1 2 А

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК щр С 23 С 9/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Ю ф р ;а рм Кфир е

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ м,.,",, ."„:3

H ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ жай@й и

%Ф (21 ) 3503485/22-02 (22)22.10.82 (46)15.02.84. Бюл. Р б (72)В.A. Генель, Т.П. Старосветская, П.Т. Горячев и Й.А..Савкина (71)Центральная научно- исследовательская лаборатория полимерных контейнеров (53)621..785.51.06(088.8) (56)1. Авторское свидетельство СССР

В 908937 кл. С 23 С 9/02, 1982.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 406969, кл. С 23 С 9/02, 1971. (54)(57) ПОРОШКООБРАЗНЫЙ СОСТАВ ДЛЯ

:XPOMHPOBAHHH M3ÄÅËÈé преимущественно. из высокоуглеродистых сталей, содержащий алюминий, окись хрома, окись алюминия и активатор, о т л и ч аю ц и и с я тем, что, с целью повыаения срока службы обрабатываемых изделий, он дополнительно содержит хлорид марганца и клорид никеля, a à качестве активатора - хлористый аммоний и фтористый аммоний при следуюцем соотношении компонентов, мас.В:

Окись хрома 23-28

Алюминий 10-12

Хлорид марганца 5-12

Хлорид никеля 2, 0-2,6

Хлористый аммоний 1,2-1,5

Фтористый аммоний 1,2-1,5

Окись алквииния . Остальное

1073328

Изобретение относится к металлур= гии, а именно к химико-термической обрабогке металлоэ и сплавов, к составам для диффузионного хромирования. Состав может быть использован в химической, машиностроительной и других отраслях промышленности для повышения эксплуатационной стойкости деталей машин; технологической оснастки и инструмента.

Известен состав для диффузионного хромирования стальных деталей на ос- нове окиси хрома, восстанавливаемой алюминием Щ .

:-Этот состав используется для повышения толщины покрытия, интенсифи- 15 кации процесса, повышения насыщающей способности и износостойкости.

Однако на изделиях из высокоуглеродистых сталей получить слой значительной толщины не удается. . 0

НаибОлее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является состав для хромирования, содержащий, вес.В

Окись хрома 55-60 25, Алюминий - 10-15

Фтористый алюминий 3-5

Окись алюминия. Остальное(2) 23-28

10-12

5-12

2,,0-2,6

1,2-1,5

1,2-1,5

Остальное

Процесс диффузионного хромирования в известном составе осуществляют при 900-1100 С в течение 2-15 ч в зависимости от требуемой толщины слоя.

Так,. например, при хромировании стали

У8 при 1050 С в течение 4 ч формиру-.

° ется .карбидный слой толщиной 1013 мкм. Недостатком известного соста-. ва для хромирования является резкое изменение микротвердости при переходе от покрытия к подложке. Это снижает эксплуатационные свойства покры-40 тия, так как при больших давлениях на поверхность изделия покрытие "проваливается".

Цель изобретения - повышение срока службы обрабатываемых изделий. 45

Для достижения указанной цели порошкообразный состав для хромирования изделий, преимущественно из высокоуглеродистых сталей, содержащий алюминий, окись хрома, окись алюминия 50 и активатор, дополнительно содержит хлорид марганца и хлорид никеля, а в качестве активатора - хлористый аммоний и фтористый аммоний при следующем соотношении компонентов, . 55 мас.а:

Окись хрома

Алюминий

Хлорид марганца

Хлорид никеля 60

Хлористый аммоний

Фтористый аммоний

Окись алюминия

Все компоненты исходной смеси используют в порошкообразном состоянии и тщательно перемешивают. 3атем приготовленную смесь сушат в сушильном шкафу при 140 10 С в течение 2-3 ч.

Для диффузионного хромирования обрабатываемые изделия из стали у8 помещают в контейнер и засыпают предварительно просушенной смесью. Процесс ведут с использова нием плавкого затвора при 10001100оС в течение 2-8 ч.

Пример 1. Приготавливают исходную смесь состава, мас.Ъ: 28

Сг20 + 12 А1 + 5 NnCI + 2 NiCI +

1, NHqCI + 1,5 NH4F + 50 A1gOg и

4 тщательно перемешивают. Получейную шихту, предварительно просушенную в сушильном шкафу при 140-150 С, вместе .с образцами из стали у8 помещают в контейнер с плавким затвором, который устанавливают в шахтную печь, нагревают до 1100 С и выдерживают при этой температуре б ч .

После отключения печи контейнер охлаждают до .комнатной температуры и извлекают образцы.

Толщина покрытия - 20 мкм, микротвердость - 2290 кгс/мм .

Пример 2. Приготавливают исходную смесь состава, мас.Ъ: 25

CrgG.y + 11 A1 + 9 NnCIg + 2,5 NiCIg+

+ 1,25 NH4CI + 1 „25 НН4У + 50 М Оз

Остальные операции согласно примеру

1. Температура 1100 С, выдержка 5 ч.

Толщина покрытия - 21 мкм, микро твердость - 2290 кгс/мм .

Пример З.Приготавливают исход ную смесь состава, мас. Ъ: 23 Cl О +

+ 10 A1+ 12 ИпС12+ 2 NiCIg + 1,5 NH)CI + 2 3

+ 1,5 NH4F + 50 А820>. Остальные ойерации согласно примеру 1. Температура

1050 С, выдержка б ч.

Толщина покрытия — 20 мкм, микро- . твердость — 2290-2900 кгс/мм .

Пример 4. Приготавливают исходную смесь состава, мас.Ъг 25

Cr203 + 11 A1 + 12 Nnc12 + 2,6 miCIZ+

+ 1,2 NHqcI + 50 A120g + 1,2 NH4F.

Остальные операции согласно примеру

1. Температура. 1100 С выдержка б ч.

Толщина покрытия - 20 мкм, микротвердость — 2290-2900 кгс/мм .

II p и м е р 5. Приготавливают исходную смесь состава, мас.g: 24 Cr 0 +

+ 11 А1 + 11,5 NnCIg + 2,5 Ж СХр +

+ 1,5 NH

Остальные операции согласно примеру

1. Температура 1100 С, выдержка 8 ч.

Толщина покрытия - 6$) мкм микро-. твердость — 1850-2290 кгс/мм .

В таблице представлены значения толщины и микротвердости хромовых покрытий.

1073328,Состав смеси, мас.В

Предлагаемый состав

160-170

50-100 нн сх 1,5

2290

600-650

1,5

Ах о 50

c ã î 23

AI

2290-2900 50-100 500-900

160-170

Ин4 сх 1,5

1,5

AI2О3 50

С 2 03

NtlCIg . 9

550-900

160-170 NiCI2,2,5

50-100

2290

NH4CI 1,25

УН4У 1,25

AI<0> 50

СГг оу

С 2 03 38

:AI 12 мпс1

Ni0I2

XnCI< 12

Ю1схя 2

Толщина хромового слоя, мкм

Микротвердость, кгс/мм

Толщина промежуT0IXH0F0 слоя

МКМ

Микротвер- Микродость, твердость кгс/мм подложки,. кгс/мм

1073328

)Ь 5

MnCQ

160-170

2290-2900 50-100 500- 900

НхСХ 2 6

ИпС12 11, 5

160-170

500-600

50-100

1850

giCI 2,5

ИН4СХ 1 5

БН4

1,5

Известный состав

С;. О 57

160-170

1850-2290

AI

А1К 4

AI< O>

Дополнительное введение компонентов, содержащих некарбидообразующие элементы — марганец и никель,, которые хорошо растворяются в железе и легиру50 ют его, создают промежуточный белее твердый подслой между основными .металлами и карбидным хромовым покрытием. Эти элементы не препятствуют образованию карбидного хромового по- 55 крытия, а за счет легирова ния ферритного подслоя позволяВНИИПИ Заказ 279/26 Тираж 900 Подписное

Филиал GIIO "Патент", г. ужгород, ул.Проектная, 4

МК4СХ 1, 2

NH4F 1 У2

Ат о 50

Cr20э 24 ют увеличить общую толщину покрытия.

Как видно из таблицы, между подложкой и покрытием образуется промежуточный слой с микротвердостью меньшей, чем микротвердость покрытия, .но большей,чем микротвердость подложки, при этом толщина хромового покрытия уве-. личилась в 1,5-3 раза, что соответственно позволяет увеличить срок службы обрабатываемых изделий в 2 раза.