Состав для силицирования стальных изделий

Состав для силицирования стальных изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОСТАВ ДЛЯ СИЛИЦИРОВАНИЯ СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ, содержащий кремнийсодержащее вещество, фтористый натрий и железную окалину, отличающийся тем, что, с целью , повьшения коррозионной стойкости изделий, он дополнительно содержит окись алюминия, a в качестве кремний содержащего вещества - ферросилиций при следующем соотношении компонентов , мае.%: Ферросилиций 15-25 Фтористый натрий 3-8 Железная окалина 20-35 Окись алюминия Остальное

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

ВИЮНЕ

РЕСПУБЛИК ав 08

4(51) С 23 С 10 46

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМЪГ GBOQFfKAbCYEY

15-25 3-8

20-35

Остальное

Г ОсудАРстВенный НОмитет сссР

По ДЕЛАМ ИЗОЫ ПИНИЙ И СЛйРЬТФ (21) 3556011/22-02 (22) 25.02.83 (46) 07.02.85. Бюл. Р 5 (72) М.В;Ситкевич и С.Л..Заяц (71) Белорусский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт (53) 621.785 ° 51.06(088.8) .(56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 281993, кл. С 22 С 9/04, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР

9 717149, кл. С 23 С 9/04, 1978. (54) (57) СОСТАВ ДЛЯ СИЛИЦИРОВАНИЯ

СТАЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ, содержащий кремнийсодержащее вещество, фтористый натрий и железную окалину, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью, повышения коррозионной стойкости изпелий, он дополнительно содержит окись алюминия, а в качестве кремнийсодержащего вещества — ферросилиций при следующем соотношении компонентов, мас.7:

Ферросилиций

Фтористый натрий

Железная окалина

Окись алюминия

1 1 138

Изобретение относится к металлургии, в частности к химико-термической обработке, и может быть применено в качестве насыщающей среды для диффузионного силицирования стальных йзделий.

Известен состав для силицирования, содержащий следукпцие компоненты, мас. :

Кремний 19,5-20,3 1о

Окислы железа 61,0-61,7

Хлористый аммоний 3,8-4,2, Окись алюминия Остальное

Данный состав позволяет проводить силицирование из порошков в герметических жаростойких контейнерах, с использованием плавких затворов (1 3

Однако использование в данном составе в качестве источников активных атомов порошкообразного кремния, 2б который, как известно, обладает большим средством к кислороду, не позволяет проводить процесс насыщения в обычной печной среде без герметических контейнеров. Кроме того, не- 25 достатками данного состава являются невозможность проведения закалки после химико-термической обработки и большой расход насьпцающей смеси.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является состав для силицирования, содержащий следующие компоненты, мас.7.:

Карбид кремния 50-65

Фтористый натрий 5-10 3S

Железная окалина 25-45

Известный состав позволяет проводить диффузионное насьпцение в обмазках в окислительной печной среде без использования специального оборудования и оснастки Е23.

Однако получаемые из известного состава силицированные слои отлича-, ются повышенной пористостью вследст- 5 вие высокого содержания в слое порисI: той с -фазы (твердый раствор на базе химсоединения Fe>Si).

Целью изобретения является повышение коррозионной стойкости изделий.

Поставленная цель достигается тем, что состав для силицирования стальных изделий, содержащий кремнийсодержащее вещество, фтористый натрий 55 и железную окалину, дополнительно содержит окись алюминия, а в качестве кремнийсодержащего вещества — фер432 1 росилиций при следующем соотношении компонентов, мас.7:

Ферросилиций 15-25

Фтористый натрий 3-8

Железная окалина 20-35

Окись алюминия Остальное

Предлагаемый состав обеспечивает формирование на обрабатываемом изделии, хотя и сравнительно тонких, но беспористых, хорошо сопротивляющихся -высоким нагрузкам силицированных слоев. У беспористых однофазных, состоящих из d,-фазы, силицированных слоев, коррозионная стойкость более высокая, чем у значительных по толщине двухфазных слоев, что связано с тем, что у последних возникает огромное количество микроэлементов с разнородными электродами с -о = фазы.

Пример. Проводят диффузионное силицированне в обмазках на образцах размерами 10х10х10 мм. Обмазку готовят смешиванием порошкообразных компонентов с водой. Обмазку наносят толщиной 4-5 мм на образцы из стали 45. Затем образцы помещают в печь, нагретую до температуры процесса химико-термическбй обработки.

После диффузионного насыщения стали 45 при температуре процесса 950 С в течение 4 ч проводят испытания образцов на коррозионную стойкость в растворах серной и соляной кислот.

Для испытаний выбирают 107-ные растворы кислот. Стойкость оценивают по потере массы образцов после 72 ч испытаний, отнесенной к единице площади образцов.

Результаты диффузионного насьпце-. ния и коррозионной стойкости стали 45 предлагаемым и известным составами представлены в таблице.

Компоненты для приготовления обмазки применяются в виде порошкообразного 757-ного ферросилиция, окиси алюминия, железной окалины— отходов кузнечно-термического производства, натрия фтористого марки ч", ГОСТ 4463-76.

Как видно из приведенных данных, использование предлагаемой смеси позволяет получить силицированные слои, не имеющие пористой зоны, в то время как у слоев, полученных из известного состава, пористая зона составляет до 807 от общей толщины силицированного слоя. з 1138432

Кроме того, детали, обработанные предлагаемым составом, имеют в 1,6-;

2,5 раза более высокую стойкость в 10%-ном растворе соляной кислоты и в 5-9 раз более высокую стойкость в 10%-ном растворе серной кислоты по сравнению с деталями, обработанными известным . составом. омпоненты и их содержание, мас.X,â составе

Состав

Фтористый натрий

Железная Окись алюмиокалина ния

J ерроилицнй

1 15

2 17

3 22

4 25

47

50

20

Извест- 60 ный

Продолжение таблицы

Потеря массы, мг/см олщина ористой оны мкм олщина илицироанного

В 10%-ной

H2S0

В 10%-ной

НСЕ оя мкм

6,86

15,1

19,3

6,06

22,0

8,03

25,2

9,80

120

15,1

145

Извест- 190 ный

Составитель .Столярова

Редактор Н.Егорова Техред Л.Мартяшова Корректор О.Тигор

Заказ 10638/19 Тираж 900 Подписное

ВНИИПИ Государетвенного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб ., д. 4/5

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

1 50.

2 50

3 98

4 85

Повышенная стойкость в кислотах силицированных покрытий, полученных из предлагаемого состава, обеспечивается вследствие 4юормирования беспористых однафазяых диффузионных слоей, состоящих из кремнистоГо фер< рита, которые, как известно, обеспечивают повышенную коррозионную стойкость по сравнению с двухфазными.