Порошкообразный состав для комплексного насыщения изделий из углеродистой стали

Порошкообразный состав для комплексного насыщения изделий из углеродистой стали

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ПОРОШКООБРАЗНЫЙ СОСТАВ ДЛЯ КОМПЛЕКСНОГО НАСЫЩЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ УГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ, содержащий хром,, окись алюминия, галогенсодержащий активатор и соединения молибдена. отличающийся тем, что, с целью повышения коррозионной стойкости обрабатываемых изделий в агрессивных средах, он в качестве соединений молибдена содержит бористый или углеродистый молибден при следующем соотношении компонентов, мас.%: Галогенсодержащий 0,75 - 1,5 активатор Бористый или углеродистый молибден 2-4 Хром 75 - 82 Окись алюминия Остальное S

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (б1) g С 23 С 10/52

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2!) 3488169/22-02 (22) 06.09.82 (46) 30.09.87. Бюл. № 36 (72) И.И,Заец, И.Д.Зайцев, Г,А,Ткач и 10.В .Шерстюк (53) 621.785. 51,06 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 536252, кл. С 23 С 9/02, 1975.

Авторское свидетельствб СССР

¹ 701170, кл. С 23 С 9/02, 1978 ° (54)(57) ПОРОШКООБРАЗНЪ|Й СОСТАВ ДЛЯ

КОМПЛЕКСНОГО НАСЪПЦЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ

УГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ, содержащий хром,, окись алюминия, галогенсодержащий активатор и соединения молибдена, отличающийся тем, что, с целью повышения коррозионной стойкости обрабатываемых изделий в агрессивных средах, он в качестве сое— динений молибдена содержит бористый или углеродистый молибден при следующем соотношении компонентов, мас.7:

Гапогенсодержащий активатор

Бористый или углеродистый молибден

Хром

Окись алюминия

0,75 — 1,5

2 — 4

75 — 82

Остальное а

Щ Я» Д 1(» A гх Р 7 |

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 13 „ „; .,13

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

RMMMCr Zz

1094395

Изобретение относится к области химико-термической обработки, в частности, к комплексному дифференциальному насыщению черных металлов, и мо- 5 жет найти применение в металлургической.и химической промышленности, а также в машиностроении для защиты от коррозии деталей и инструмента, Известен порошкообразный состав 10 для комплексного диффузионного насыщения содержащей перечисленные ниже компоненты при следующем их соотно— шенин, мас.X:

Галогенсодержащий активатор

Бористый или углеродистый молибден

Хром

Окись алюминия

0,75 — 1,5

14-17

1,0 — l. 7

Остальное

Окись алюминия

Хлорид алюминия

Хром

2 — 4

75 — 82

14,5 — 30

20 Компоненты состава в виде порошков в соответствующих количествах тщательно перемешивали; полученную смесь засыпали в герметически закрывающийся ящик, куда помещали обрабатываемые изделия. Ящик нагревали в печи до температуры насыщения, выдерживали необходимое время (до получения упрочненного слоя требуемой

О толщины), охла»дали с печью до 300 С, 30 а потом — на воздухе.

Пример конкретного выполнения.

Приготавливают смесь, состоящую из порошков следующих компонентов, мас.Х:

75 — 82

Хром

Хлорид аммония

Бор, Молибден

Окись алюХром, 67

Бористый молибден 3

0,75 — 0,9

0,75 — 1,0

3 - 4

Хлористый аммоний 1

40 Окись алюминия 29

Смесь тщательно перемешали, засыпали в герметически закрывающийся ящик с защищаемыми образцами. Ящик

0 нагрели в лечи до 1000 С, выдержали 5,5 ч, затем охладили с печью до

300 С, а затем — на воздухе, Толщина упрочненного слоя на образцах составила О,1 мм, Остальные примеры для обоснования пределов заявленного состава представлены в таблице 1.

Результаты сравнительных с прототипом испытаний приведены в таблице 2.

Свойства получаемых покрытий оценивали по скорости коррозии при бО

80 С в растворе, содержащем 250 г/л хлоридов и 85 г/л хлоратов, а также в суспензии крепких щелоков с тверОстальное миния

Недостатком данного состава явля— ется относительно низкая пластичность и невысокая защитная способность полученного слоя в растворах хлоридов при повышенных температурах.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам является порошкообразный состав комплексного диффузионного насыщения иэделий иэ углеродистых сталей, содержащий хром, окись алюминия, галогенсодержащий активатор и соединение молибдена, при следующем соотношении компонентов, мас. :

Этот состав позволяет повысить пластичность диффузионного слоя, однако erq защитная способность в растворах хлоридов при повышенных температурах остается неудовлетворительной, Кроме того, этот состав относительно дорог, поскольку предусматривает использование таких дорогостоящих компонентов, как бор и молибден, Целью данного изобретения является повышение корроэионной стойкости обрабатываемых изделий в агрессивных средах. (Например, в растворах хлоридов и суспензий крепких щелоков с твердой фазой хлоридов), Поставленная цель достигается тем, что известный порошкообразный состав для комплексного насьп1 ения из— делий из углеродистых сталей, содержащих хром, окись алюминия, галогенсодержащий активатор и соединения молибдена, согласно изобретению, он содержит в качестве соединений молиб— дена бористый молибден или углеродистый молибден при следующем соотношении компонентов, мас.7:

109439

Таблица 1

Обоснование пределов предлагаемого состава

Сос- Содержание компонентов в смеси, мас,X Скорость

Сплошность слоя точки на 1 сМ

Примечание тав коррозии, Ф пп, Сг Мо В Мо1С Н С1 А1 0э г/м .ч

В раств0 рах хлоридов н хлоратов

1-2

0,042

Язвенная коррозия.

60 " I 8 1,5 34,7 0,046

1-2

Язвенная корроэия

67 2

1,0 30

0,009

Равномерная коррозия отсут, 67

67 3

75 4

8l 3

81,5

О,ОО8

0,008

l I0 30

l 0 29 отсут.

То же отсут, 0,004

0,75 20,25

0,75 20,25

То же

0,003

0,002

0,002

14,5

1,5

14,5

II0

I 25 13,75 0,024

Нарушение пластичности слоя отсутствует

l0 83 2 при вдавливании алмазной пирамиды дой фазой хлоридов: 810 г/л КОН и

КС1 (твердая фаза); такая суспензия имеет место при производстве каусти- . ческой соды. Длительность испытаний составляла !200 ч, Кроме того, определяли сплошность слоя методом воздействия реактива

Уоккера (по количеству проявившихся окрашенных точек на см поверхнос- 10 ти), а также измеряли микротвердость слоя.

Как видно из таблицы 1 и 2, предложенный состав позволяет получить диффузионный. слой с высокой пассиви рующей способностью, о чем свидетельствует весьма низкая скорость коррозии образцов составляющая .

0,008 — 0,009..г/м ч при испытаниях

s растворе, содержащем хлориды, против 0,025 г/м ч при защите образцов известным составом, Скорость корро60 I 8 " 1,5 34,7

4 зии образцов, защищенных предложенным составом, в растворе крепкой щелочи составляет О!003 — 0,004 г/м ч и против 0,022 г/м* ч при защите образцов известным составом. При этом микротвердость и сплошность слоя, полученного при защите образцов предложенным составом, не уступает образцам, защищенным известными составами (см,табл.2) °

Таким образом, технико-экономические преимущества предложенного состава заключаются, в повышении пассивирующей способности диффузионного слоя, а, следовательно, в увеличении корроэионной стойкости покрытия в. растворах электролитов, содержащих хлориды в крепких щелоках, Кроме того состав экономичнее благодаря использованию более дешевых компонентов.

1094395

Продолжение табл.1

Содержание компонентов в смеси, мас.й

Сплошность слоя точки Примечание на I см

Сг Мо В Мо С Н С1 А1 0з

1,25 13,75

0,026 То. же

I I 83

То же

12 78

1,5 разруше" ние слоя из-за вьг сохой хрупкости

То же

1,5 15 5

То же

13 78 — 5 в крепких щелоках:

0,75 20,25 0,04

Равномерная коррозия

75 4,0

14 отсутствует

15 . 67 3,0 — 1 0 29,0 !

6 67 2,0 - 1,0 30,0

То же

То же!

7 67 - 2,0 !,0 30,0

Таблица 2:

Сравнительные характеристики свойств покрытий, полученных при обработке угле-, родистой стали предложенным и известным составами

Предложенный состав (IIt состава по таблице 1) Параметры свойств Известный состав

6 5 3

0,025 0,008 0,008 0,009 а) хлориды — 250 (язвенная коррозия) (равномерная коррозия) хлораты - 85

= 60-80 С б) крепкие щелока:

0,022 0,004

КОН-8!О

0,003 0,004

КС1 — твердая фаза (.язвенная коррозия) (равномерная коррозия) Сос( тав

IIt nn.

Скорость коррозии., г/м ч в растворе, содержащем, г/л:

Скорость коррозии г/м .ч

0,003 .

0,004

0,004

Нарушение сплошности слоя; язвенная коррозия 8

1094395

Продолжение табл.2

Известный состав

Параметры свойств

Предложенный состав

N- состава по таблице 1

6 5 3

80 C

l000—

1050

1100

1О8О

1080

Микротвердость кг/мм по HV

Сплошность слоя (точки на 1 см ) отсут- отсутствует ствует отсутствует

1-2

Редактор Н,Сильнягина Техред И.Попович

Корректор М.Пожо

Заказ 4451 Тираж 936 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий !

13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãîðîä, ул,Проектная, 4