Состав для марганцирования стальных изделий

Состав для марганцирования стальных изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОСТАВ ДЛЯ МАРГАНЦИРОВАНИЯ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ, содержащий марганецсодержащее вещество, окись алюминия и хлористый аммоний, отличающийся тем, что, с целью повышения износостойкости обрабатываемых изделий и снижения стоимости процесса обработки, он дополнительно содержит алюминий, а в качестве марганецсодержащего вещества - двуокись марганца при следующем соотношении компонентов , мае.%: 37-43 Двуокись марганца 9-11 Ашоминий 1-3 Хлористый аммоний (Л Остальное Окись алюминия С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (191 (11) 3(51) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

37-43

Двуокись марганца

Алюминий

Хлористый аммоний

Окись алюминия

9-11

1-3

Остальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2 i ) 3410695/22-02 (22) 22.03.82 (46) 30.03.84. Бюл. 1(12 (72) Л.Г. Ворошнин, Г.M. Левченко,, А.А. Шматов, Б.С. Кухарев и И.Н. Хохол. (71) Белорусский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт (53) 621. 735. 51.06 (088. 8) (56) 1. Минкевич А.Н. Химико-термическая обработка металлов и сплавов.

М., "Машиностроение", 1965, с. 310.

2. Минкевич А.Н. Химико-термичес- кая обработка металлов и сплавов.

М., "Машиностроение", 1965, с. 310. (54) (57) СОСТАВ ДЛЯ МАРГАНЦИРОВАНИЯ

CTAIIbHbIX ИЗДЕЛИЙ, содержащий марганецсодержащее вещество, окись алюминия и хлористый аммоний, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения износостойкости обрабатываемых изделий и снижения стоимости процесса обработки, он дополнительно содержит алюминий, а в качестве марганецсодержащего вещества — двуокись марганца при следующем соотношении ком- . понентов, мас.7:

Поставленная цель достигается тем, что состав для марганцирования стальных иэделий, содержащий марганецсо держащее вещество, окись алюминия и З5 хлористый аммоний, он дополнительно содержит алюминий, а в качестве марганецсодержащего вещества — двуокись марганца при следующем соотношении компонентов, мас.7: 40

37-43

Двуокись марганца

Алюминий

Хлористый аммоний

Окись алюминия

9-1 1

1-3

Остальное

Окись марганца является постав.щиком активных атомов марганца, ко1 1082

Изобретение относится к химикотермической обработке металлов и сплавов в порошковых средах, а имен но к диффузионному марганцированию, и может быть использовано для повышения эксплуатационных свойств изделий, применяемых в машиностроительной, приборостроительной и химической промышпенности.

Известен состав для марганциро- 10 вания на основе ферромарганца f1) .

Наиболее близким к предлагаемому является состав (2) для диффузионно.го марганцирования, содержащий марганец, окись алюминия и хлористый 15 аммоний при следующем их составе, мас.7: Мп 50 + А 203 49 + %14С1 1.

К недостаткам известных составов следует отнести высокую стоимость и трудоемкость процессов. Это объясня- г0 ется в первую очередь тем, что основные компоненты насыщающей среды (чистый марганец и ферромарганец) поставляются только в виде крупной фракции (кусковой глыбы), требующей дальней- д шей крайне трудоемкой операции— размола в порошки.

Цель изобретения — повышение износостойкости обрабатываемых изделий и снижение стоимости процесса обработки.

862 1 торые образуются в результате восстановления этого окисла алюминием при температуре изотермической выдержки.

Процесс диффузионного марганцирования проводят при 900-1100 С. Продолжительность процесса определяется глубиной диффузионного слоя. В результате насыщения поверхности стали марганцем образуются диффузионные слои, представляющие на малоуглеродистых сталях твердый раствор Ип

f -железе, на средне- и высокоуглеродистых сталях он состоит из двух зон: наружной карбидной с микротвердостью 11500-13500 МПа и внутренней эоны твердого раствора Мп

Ж -железе с микротвердостью 65008000 МПа.

Пример . Диффузионное марганцирование в предлагаемой порошковой среде осуществляется в контейнере с плавким затвором при 1050 С в течение 6 ч.

Данные по обработке полученных результатов представлены в табл. 1 и 2.

Из приведенных данных табл. 1 следует, что в результате насыщения поверхности стали марганцем, образуются диффузионные слои представляющие на малоуглеродистых сталях твердый раствор Мп в железе, на средне- и высокоуглеродистых сталях он состоит из двух зон: наружной карбидной с микротвердостью 1150013500 Н/мм, а внутренней зоны—

6500-8000 Н/мм

Иэ приведенных данных табл. 2 следует, что процесс размола кускового марганца в порошок повышает его стоимость вследствие трудовых и материальных затрат в 2-3 раза.

Таким образом, использование предлагаемого состава из готовых порошковых компонентов позволяет снизить стоимость насыщающих смесей в 2,73, 1 раза и повысить износостойкость покрытия на стали У8 в 1,1-1,2 раза.

1082862

:Таблица 1

Состав насыщающей среды, мас.Х

Фазовый состав и толщина слоя, мкм

) 1 ) Сталь 10 Сталь 45 Сталь У8

МпО j АТНО g AI NH4CI

45

8-карбиды 35-карбиды

Ип, 60-твер-Ж, 65дый раствор твердый

Ип раствор

Мп

Твердый раствор Мп

48

Твердый раствор Мп

51

Твердый раствор Мп

Таблица 2

Результаты испытаний на износ

Стоимость порошковой смеси, руб.

Состав насыщающей смеси, мас.Х

Объем лунки, Повышение мм стойкости, "ст

Предлагаемый

950

900

1,2

850

Известный

2600

0,042

50 Cn. + 49 АИг03 + 1 NH

" Стоимость, рассчитанная для порошкового марганца, полученного после pasмола.

ВЛЕПИ Заказ 1684/26 Тираж 900 Подасшоа

Фшлщая ИПП П&т 1шт е и » ЙВРщзоде333 HpooRT3Koaв

43 MnOy +

+ 1 NH4CI

40 МпОу +

+2Н Е

37 Мпо +

+ 3 NH CI

45 A70 + 11 AI+ .гЭ

48 Af г03 + 10 AC +

51 АОгО + AF ++

10-карбиды

Мп 70-твердый раствор

Мп

10-карбиды

Ип, 60-твердый раствор

0,040

0,039

0,035

35-карбиды Mll

70-твердый раст-. вор Мп

30-карбиды Ип, 70-твердый раствор Ип