Обмазка для химико-термической обработки стальных изделий

Обмазка для химико-термической обработки стальных изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. ОБМАЗКА ДОЯ ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ, содержащая смесь насыщающего вещества и наполнителя и насыщенный водный .раствор галоидного активатора, отличающаяся тем, что, с целью повышения технологичности, он а дополнительно содержит вяжущие вещества при следующем соотношении компонентов, мас.%: Насыщенный чодный раствор галоидного активатора . 1-30 Вяжущие вещества 1-30 Смесь насьш1ающего вещества и наполни-, теляОстальное при соотношении насыщающего вещества и наполнителя в смеси

СОЮЗ СОВЕТСНИХ И . РЕСПУБЛИН

3 11 С 23 С 9/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3343339/22-02 (22) 12 ° 10. 81 (46) 23.07.84. Бюл. У 27 (72) З.С.Бройде, И.В.Бойко, С.В.Кушнир и В.И.Удовицкий (7 1) Ордена "Знак Почета" производственное объединение "Тернопольский комбайновый завод" им. XXV съезда

КПСС и Черновицкий ордена Трудового

Красного Знамени государственный университет (53) 621.785.539(088.8) (56) 1. Минкевич А.Н. Химико-термическая обработка металлов и сплавов.

М., "Машиностроение", 1965, с.162.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 712456, кл. С 23 С 9/ОО, 1977. (54) (57) 1. ОБМАЗКА ДЛЯ ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ, содержащая смесь насыщающего вещества и наполнителя и насыщенный водный . раствор галоидного активатора, о т— л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повьппения технологичности, он а дополнительно содержит вяжущие вещества при следующем соотношении компонентов, мас.7:

Насьпценный водный раствор

„SUÄÄ 1104189 A галоидного активатора 1-30

Вяжущие вещества 1-30

Смесь насьпцающего вещества и наполнителя Остальное при соотношении насыщающего вещества и наполнителя в смеси (1.,5-10,0):

: 1,0.

2. Обмазка по п.1, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что в качестве вяжущих веществ она содержит цемент и/или гипс, или алебастр.

3. Обмазка по пп. 1 и 2, о т л ич а юща я с я тем, что для силн- З цирования она содержит смесь насыщающего вещества и наполнителя при соотношении (3,5- 10,0):1,0.

4. Обмазка по пп.1 и 2, о т л ич а ю щ а я с я тем, что для хромиQ рования она содержит смесь насыщающего. вещества и наполнителя при соотношении (4,0-8,0):1,0.

IwaaL

5. Обмазка по пп. 1 и 2, о т л ич а ю щ а я с я тем, что для хромосилнцирования она содержит смесь насьпцающего вещества и наполнителя 00 при соотношении (1,5-7,0):1,0. Ж ра

Вяжущие вещества

Смесь насыщающего вещества и наполнителя

1-30

Остальное

1 1104

Изобретение относится к металлургии, а именно к химико-термической обработке металлических изделий, предназначается для диффузионного насыщения их поверхности из внешней обмаэки при различных источниках нагрева и может быть использовано изготавливающими и,ремонтными предприятиями и службами для защиты иэделий, подвергающихся различнь!м видам контактных воздействий (изнашиванию, коррозии и т.п.).

Известна обмазка и для ХТО металлических иэделий, содержащая насыщающий компонент и связку (1). Недостат"15 ком обмаэки является то, что при использовании, кроме основных операций (составления обмазки, нанесения на изделия и выдержки при нагреве), технология обработки включает также

20 промежуточные операции по обработке обмазки: сушку, стабилизацию и т.п.

Следовательно, обмазка не технологична.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является состав обмазки, содержащий насыщающие вещества, наполнители и галоидный активатор в виде насыщенного водного раствора 52 ).

Однако при диффузионном насыщении в обмазках на основе жидкого стекла известный состав требует дополнительных энерго-, трудозатрат и времени для сушки или химической стабилизации обмаэки, иэ-за чего технология с его

35 использованием неритмична, имеет место растрескивание обмазки при сушке.

Цель изобретения — повышение технологичности обмазки.

Поставленная цель достигается тем, что обмазка для химико-термической обработки стальных изделий, содержащая смесь насыщающего вещества и наполнителя и насыщенный водный раствор45 галоидного активатора, дополнительно содержит вяжущие вещества при следующем соотношении компонентов, мас.7:

Насыщенный водный раст- 50 вор галоидного активато189 при соотношении насыщающего вещества и наполнителя к смеси (1,5-10,0):1,0.

При этом в качестве вяжущих веществ обмазка может содержать цемент и/или гипс, или алебастр.

Кроме того„ обмазка для силициро" вания содержит смесь насыщающего вещества и наполнителя при соотношении (3, 5-10, О): 1, О.

Обмазка для хромирования содержит смесь насыщающего вещества и наполнителя при соотношении (4,0-8,0):

:i 0.

Обмазка для хромосилицирования содержит смесь насыщающего вещества и наполнителя при соотношении (1,57,0):1,0.

Вяжущие материалы смешиваются с остальными компонентами обмазки непосредственно перед ее нанесением на поверхность изделий либо предварительно смешивают с сухими компонентами обмазки, а раствор галоидного активатора вводится непосредственно перед обмазкой изделий.

Обмазка может быть приготовлена путем предварительного смешивания насыщающих материалов, наполнителей, вяжущих материалов и отдельного приготовления насыщенного водного раствора галоидного активатора. Смешивание сухого компонента и раствора производится непосредственно перед нанесением обмазки на изделия.

Обмазка может быть приготовлена путем предварительного смешивания . насыщающих материалов, наполнителей и насыщенного водного раствора активатора. Вяжущие материалы вводятся в водосодержащий компонент обмазки непосредственно перед ее нанесением на изделия.

Пример 1. Производят диффуI зионное хромирование образцов из стали 45 в обмазке при 920 С 2ч. Состав обмазки, мас.7.: феррохром 55, шамота 10; насыщенный водный раствор хлористого аммония 10; цемент 500-25.

Предварительно смешиваются все компоненты за исключением цемента. Цемент вводится в смесь непосредственно перед нанесением обмазки на образцы, которые затем через 10-15 мин загружаются в нагретую печь на поддоне.

На образцах получен, слой толщиной

0,03-0,05 мм. При весовом соотношении феррохрома и шамота в смеси ниже

4:1 толщина становится менее 0,02 мм, 11041 з а слой имеет островковый характер.

При соотношении указанных веществ более 8:1 наступает резкое ухудшение качества поверхности образцов.

Пример 2. Производят силицирование образцов при 900 С 2ч в обмазках следующего состава, мас.7:

2. t. ферросилиций 45, песок 10, насьпценный водный раствор криолита и хлорного железа, взятых в соотношении 2: 1 15, цемент 300-30, 2.2 ферросилиций 50; окись алюминия 5; насьпценный водный раствор криолита, хлорного железа и хлористого аммония, взятых в соотношении 4:1:I

30; цемент Т-5, гипс 10 °

Все компоненты за исключением цемента, включая раствор, в первом случае предварительно смешиваются. Цемент добавляют к смеси непосредственно перед обмазкой образцов. Обмазка схватывается через 5-6 мин. Толщина обнаруженного после силицирования слоя составляет 0,08-0,25 мм.

Во втором случае готовится насыщенный раствор активатора и вводится в предварительно приготовленную сухую смесь остальных компонентов непосредственно перед ее нанесением на образцы. Время твердения обмазки 10 мин.

Толщина полученного диффузионного слоя 0,2-0,3 мм.

Повышение содержания раствора галоидного активатора в обмазке свыше

307 ведет к значительной неоднородности и коррозионному разрушению диф35 фузионного слоя.

При весовом соотношении ферросилиция и наполнителя свыше 10:1 начинается спекание смеси с поверхностью, что

40 ведет к значительной неоднородности слоя по толщине (пример 2.1). При соотношении менее 3,5:1 толщина слоя резко падает ниже 0,03 мм .

Пример 3. Приводят хромоси- 45 лицирование образцов иэ стали 45 в обмазках следующего состава, мас.%:

3.1. ферросилиций 40; сормайта 15, окись алюминия 31; насьпценный водный активатор — хлорное железо и хлорис- 50 тый аммоний в соотношении 3:1-13; алебастр 1. Ферросилиций, алебастр, сормайт и алунд предварительно смешиваются, а перед нанесением на образцы в полученную смесь вводят раствор. 55

Время отвердевания обмазки около 3"х часов, толщина полученного слоя 0,060,07 мм. При введении в обмаэку менее

89 4

17 вяжущего материала схватывания не происходит.

3.2. ферросилиций 58; сормайт 20 кварцевый песок 11; насьпценный водный раствор хлористого аммония 1, гипс 5, цемент 500-5. Смесь гипса и цемента вводится в предварительно приготовленную влажную смесь остальных компонентов непосредственно перед нанесением на образцы. Время схватывания обмазки 8 мин. Толщина полученного слоя

0,03-0,05 мм. При содержании в обмазке активаторов менее 17 толщина уменьшается до 0,02 мм и слой приобретает характер островковой пленки.

Весовое отношение насьпцающих веществ и наполнителя в обмазке для— хромосилицирования, превьппающее 7:1, ведет к налипанию смеси на обрабатываемую поверхность и отшелушиванию слоя, Уменьшение этого соотношения ниже 1,5:1 приводит к уменьшению толщины до О, 03 мм и менее островковому строению слоя.

Таким образом, использование обмаэок предлагаемого состава позволяет упростить и удешевить технологию

ХТО иэделий по сравнению как с обмаэками на базе силикатных связующих за счет сокращения числа операций и

I расхода энергии, так и по сравнению с пастами на органических связующих за счет сокращения числа операций и расхода энергии, так и но сравнению с пастами на органических связующих с растворителями (цапон-лак, этиловые соединения, толуол и т.п,),требующими специальных условий пожарои взрывоопасности, а также прочняющего покрытия. !

Ввиду каталитического действия, которое оказывают галоидные ионы в раствора на реакции гидратации, предложенные обмазки с введением галоидных активаторов в насьш енном водном растворе значительно эффективней обычного перемешивания всех компонентов состава с водосодержащим связующим и позволяют применять в качестве связующего также некондицион-.. ные строительные. материалы (цемент, гипс) после истечения гарантийного срока их хранения.

Предложенные обмазки экономичны, позволяют упросить технологию ХТО деталей, могут быть использованы в автоматизированных процессах обработки и дают возможность получать на

5 1104189 крупных партиях деталей поверхностные слои, обладакицие высокой износостой-. костью и коррозионной стойкостью.

Применение предложенных обмазок возможно практически на всех типах термического оборудования, реализуюших необходимые для ХТО температурно-вре" менные режимы.

Заказ 5170/ 19 Тираж 900 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Составитель Л.Бурлинова

Редактор О.Бугир Техред Ж.Кастелевич Корректор И Эрдейи