Состав для хромотитанирования стальных изделий

Состав для хромотитанирования стальных изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. СОСТАВ ДЛЯ ХРОМОТИТАНИРОВАНИЯ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ, включающий карбиды хрома, порошкообразный титан и хлористый аммоний, отличающийся тем, что, с целью увеличения его насыщающей способно-. сти, он дополнительно содержит порошкообразный никель и наполнитель отходы катализаторного производства при следующем соотношении компонентов , мас.%: Карбиды хрома 30-60 Порошкообразный 5-10 титан Порошкообразный 2-10 никель 3-10 Хлористый аммоний Наполнитель - отходы катализаторного Остальное производства 2. Состав по п. 1, отличающ и и с я тем, что отходал катализаторного производства имеют состав, мас.%: FeO . . 31-38 с СаО 2-3 (О AIzOj 3-4 (Л KgO.0,7-1,0 FejOj, Fe 04Остальное

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И)

ЗСЮ С 23 С 9 04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (.,(I

II

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21)3509171/22-02 (22)09.11.82 (46)15.02.84. Бюл. )) 6 (72)В.А. Рогов, В.В. Бутов, A.Â. Кунин и В.М. Шестаков (53)621.785.51.06(088.8) (56)1 ° Авторское свидетельство СССР

)) 443941, кл. С 23 С 9/02, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

)) 737497, кл. С 23 С 9/02, 1978. (54).(57) 1. СОСТАВ (ЛЯ ХРОМОТИТАНИРОВАНИЯ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ, включающий карбиды хрома, порошкообразный титан и хлористый аммоний, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью увеличения его насыщающей способно-. сти, он дополнительно содержит порошкообразный никель и наполнитель— отходы катализаторного производства при следующем соотношении компонентов, мас.Ъ:

Карбиды хрома 30-60

Порошкообразный титан 5-10

Порошкообразный никель

Хлористый аммоний

Наполнитель — отходы катализаторного производства Остальное

2. Состав по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что отходы катализаторного производства имеют состав, мас.Ъ:

Fe0 31-38

Са0 2-3 I

А12 0э 3-4

К О 0,7-1,0

Feд0э, FeЭ04 Остальное

2-10

3-10

1073330

Порошкообразный никель 2-10

Хлористый аммоний 3-10

Яаполнитель — отходы каталиэаторного производства Остальное

При этом отходы катализаторного производства (согласно OCT 6-03-71-78) имеют состав, мас.Ъ: Fe0 31-38;

О

Кд О О, 7-1, 0; СаО 2-3; А9< 03 3-4

Fe<0, Fe>0 — остальное.

Введение в предлагаемый состав порошкообразного никеля в количестве 2-10% способствует образованию его активных атомов, которые при взаимодействии с активными атомами хрома и титана ускоряют диффузию последних вглубь насыцаемой поверхности. Увеличение количества никеля свыше 10% приводит к уменьшению хромо- и титансодержащих компо- нентов, что способствует подавлению процесса хромотитанирования. Уменьшение его ниже 2Ъ не дает оцутимого эффекта в интенсификации процесса в результате недостаточного образования активных атомов никеля.

Использование отходов каталиэаторного производства с размером частиц не более 0,2 мм позволяет упростить процесс подготовки смеси для диффузионного насыщения, так как не тре- ., бует предварительной операции измельчения железосодержащего компонента., Пример 1. Состав для хромотитанирования готовят смешением порошкообразных компонентов фракцией

0,1-0,2 мм в обычных условиях.

Для нанесения состава на образцы . иэ стали готовят обмаэку, где связующим дЛя порошкообразной смеси является вода.

Компоненты для приготовления обмазки применяются в виде хлористого аммония марки "Ч" ГОСТ 3773-60, карбидов хрома, порошкообразных титана и никеля, отходов катализаторного производства по ОСТ 6-03-71-78.

Термодиффузионное насыщение из предлагаемого состава проводят в обмазках на образцах из стали У8А раз.— мерами 10х10х10 мм.

Обмаэку толщиной 4-5 мм наносят на образцы путем погружения последних в подготовленный состав. Образец сушат в течение 10-20 мин при комнатной температуре на воздухе, затем помецают в электропечь, нагретую до температуры процесса химико-термической обработки 850 ; 1100 С и выдерживают 4; 6 ч. Закалку проводят при температуре диффузионного насыцения.

При закалке обмазка теряет целост ность и отделяется с поверхности образцов.

Результаты диффузионного насыщения стали У8А после обработки из соИзобретение относится к металлургии, а именно к химико-термической обработке, и может быть примененд в качестве насыцающей среды для диффузионного хромотитанирования стальных изделий.

Известен состав для хромотитанирования, содержащий следующие компоненты, вес.Ъ:

Двуокись титана 10-15

Окись хрома 23-26

Алюминий 9-27

Фтористый алюминий 3-5

Окись алюминия Остальное g1), Данный состав позволяет проводить насыщение из порошков в герметичных 15 жаростойких контейнерах с использованием плавких затворов.

Недостатками данного сОстава являются относительно низкая скорость формирования хромотитанированных 20 диффузионных слоев (на стали У8А образуется слой толщиной и = 25 мкм при Т=900ОС; = 4 ч), необходимость использования дорогостояцей оснастки

I невозможность проведения закалки о- 75 сле химико-термической обработки, большой расход насыщающей смеси.

5-10

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является состав для хромотитанирования стальных изделий, содержащйй следующие компоненты при следующем их соотношении, вес.Ъ:

Карбиды хрома 45-60

Порошкообразный

35 титан 5-10

Железная окалина 25-45

Хлористый аммоний 2-10 (2g .

Данный состав позволяет проводить насыщение в окислительной среде без 40 защитной оснастки, однако не обладает высокой насыщающей способностью— толцина слоя на стали У8А 4 =. 400 мкм при T = 900ОC и Я = 4 ч. Кроме того, входящая в состав окалина (отход 45 кузнечного и термического производства) требует предварительного ее измельчения в вибро- или шаровых мельницах до размера фракции 0,1-0,2 мм, что снижает технологичность смеси и 50 приводит ее к удорожанию.

Цель изобретения — увеличение насыщающей способности состава.

Поставленная цель достигается тем, что состав для хромотитанирования 55 стальных изделий, содержаций карбиды хрома, порошкообразный титан .и хлориатый аммоний, дополнительно содержит никель порошкообразный и наполнитель — отходы катализатор- 60 ного производства ри следуюцем соотношении компонентов, мас.%:

Карбиды хрома 30-60

Порошкообраэный титан

1073330

Состав обмазки, мас.Ъ

Продолжение насыщения, ч

Толщина слоя на стали У8А при Т=

9ОООС, мкм

Отходы ка тализатор ного производства.

Хлариатый аммоний

Порошкообразный титан

Карбиды хрома

Порошкообразный никель

Предлагаемый состав

40

470

10. 10

560

480

580

520

50

615

25,60

525

350 .

39

430

420

12

495

Прототип

400

10

480

+В составе - прототипе вместо отходов катализаторного производства используется железная окалина.

ННИИПИ Заказ 279/26 Тираж 900 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул.Проектная, 4 ставов, содержащих компоненты в раз лйчных соотношениях, представлены в таблице.

Как видно из таблицы, толщина хромотитанированного слоя на стали

У8А при 900ОС в течение 4 ч составляет 480-520 мкм, в то же время.насыщение из известного состава при тех же условиях позволяет получить ., лишь 400 мкм. Полученные данные свидетельствуют о повышении насыщающей способности предлагаемого состава по сравнению с известным в 1,2-1,3 раза.

Использование предлагаемого со- става для диффузионного хромотитанирования из обмазок стальных изделий обеспечивает по сравнению с известными составами увеличение насыщающей способности на 20-30%, удешевляет процесс, дает возможность получения диффузионного хромотитаниро10 ванного слоя на деталях сложной конфигурации, больших габаритов.