Порошкообразный состав для нанесения комплексных покрытий на стальные изделия

Порошкообразный состав для нанесения комплексных покрытий на стальные изделия

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ПОРОШКООБРАЗНЫЙ СОСТАВ ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ КОЖШЕКСНЫХ ПОКРЫТИЙ НА СТАЛЬНЫЕ ИЗДЕЛИЯ, содержащий карбид кремния и фтортитанат калия, : отлич ающийся тем, что, с целью повышения насыщающей способности состава и износостойкости обрабатываемых изделий, он дополнительно содержит окись . титана, гидрид калыщя, фторид натрия и окись алюминия при следующем соотношении компонентов, мае.%: Фтортитанат калия 2-4 Окись титана . 40-45 Гидрид кальция 10-15 Фторид натрия 1-3 Окись алюминия 15-20 Карбид кремния Остальное.

СООЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

<и> (f1) e(sl) C 23 C 12/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Й АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТКТ СССР

110 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ (21) 3607476/22-02 (22) 21. 06. 83 (46) 07.05.85. Бюл. У 1.7 (72) lO.Í. Пресман и N.М. Абачараев (71) Дагестанский политехнический институт (53) 621.785.51.06 (088.8) (56) 1. Хиь|ико-термическая обработка металлов и сплавов. Справочник под ред. Л.C. Ляховича. М., "Металлургия, 1981, с. 226.

2. Патент Японии Ф 55-27619 . кл. С 23 С 9/04, опублик. 1981. (54) (57} ПОРОШКООБРАЗНЫЙ СОСТАВ ДЛЯ

НАНЕСЕНИЯ КОМПЛЕКСНЫХ ПОКРЫТИЙ

HA СТАЛЬНЫЕ ИЗДЕЛИЯ, содержащий карбид кремния и фтортитанат калия, отличающийся тйм, что, с целью повышения насыщающей способности состава и износостойкости обрабатываемых изделий, он дополнительно содержит окись . титана, гидрид кальция, фторид натрия и окись алюминия при следующем соотношении компонентов, мас.X:

Фтортитанат калия 2-4

Окись титана . 40-45

Гидрид кальция 10-15

Фторид натрия 1-3

Окись алюминия 15-20

Карбид кремния Остальное

11543?5

Изобретение относится к металлургии, а именно к химико-термической обработке стальных изделий (при содержании С О,4) в порошковых насыщающих средах, и может быть использовано в машиностроительной, судостроительной, станкоинструментальной и других отраслях промьппленности для повышения эксплуатационной стойкости инструмента и технологической оснастки.

Известно диффузионное титанирование сталей в порошкообразных смесях с использованием в качестве источника активных атомов титана порошка титана, его окиси, окиси алюминия, алюминия и гидридов,мас. :

Ti 25 + AIãОз 40 + Ti0 20 +

+ AI 10 + Т1Н jlj .

Недостатками данного состава являются дефицитность и высокая стоимость порошков смеси для титанирования, а также невозможность получения равномерных по толщине карбидных покрытий.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является состав (2) для нанесения покрытий на стальные изделия, содержащий порошки хлорида щелочного металла, гидрида.титана, фтортита- . на калия и карбида кремния При следующем соотношении компонентов, мас .X:

Хлорид щелочного металла 65-80

Гидрид. титана 10-7.

Фтортитанат калия 2-4

Карбид кремния 25-15

Недостатками известного состава являются низкая насыщающая способность, пониженная твердость покрытий, формируемых при насьпцении в такой среде.

Цель изобретения — повьппение насыщающей способности состава и износостойкости обрабатываемых изделий.

Указанная цель достигается тем, что порошкообразный состав для нанесения комплексных покрытий на стальные изделия, содержащий кар" бщ кремния и фч ортитаиат калия, .доиолнительно содержит окись титана, гидриц кальция, фторид натрия и окись алюминия щщ следующем. соотношении компонентов, мас.X:

Фтортитанат калия 2-4

Окись титана 40-45

Гидрид кальция 10-15

Фторид натрия 1-3

5 Окись алюминия 15-20

Карбид кремния Остальное

Получение активных атомов титана происходит в результате металлотермического восстановления окиси титана гидридом кальция

Ti0, + СаН, = Ti + Н,О + СаО

Для образования газовой фазы в процессе насыщения в качестве активатора процесса используют фтортитанат калия и фторид натрия карбид кремния — поставщик углерода, а окись алюминия — инерционная добавка, предотвращающая спекание

2О, смеси.

Л р и м е р. Карбидные покрытия в предлагаемой среде получают в контейнерах с плавким затвором при изотермической выдержке: Т = 800 С в течение 2 ч для восстановления

Ti0 и ускорения внедрения активных атомов титана в изделие1

Т = 1000 С в течение 3 ч для соедио пения внедренных атомов в титане с атомами углерода в изделии.

Толщина, износостойкость и твердость карбидных слоев на различных углеродистых сталях при использовании известного н предлагаемого способа приведены в таблице.

Микротвердость диффузионных слоев измеряют на приборе ПИТ-3 при нагрузке на индентор 0,49 Н.

Износостойкость определяют при испытании опытных образцов на машине типа Шкода - Саввина с использованием в качестве контртела алмазного диска. За меру оценки из45 носостойкости принят объем лунки врезания контртела в тело образца за 30 мин испытаний с удельной нагрузкой 5 кгс/см .

Кавитационную стойкость опре50 деляют испытаниями образцов на магнитострнкционной установке, питаемой от ультразвукового генератора при следующих условиях резонансного релима: частота 17,2 кГц, ток

55 подмагничнвания 15 А, анодный ток

0,8 А, амплитуда колебаний 14 мкм, время иснытания 2 ч, среда - морская вода.

11543 75 4 способности состава в 2 — 2,5 раза и росту их сопротивления износу в 2 раза, кавитации в

3-4 раза..

Таким образом, насьпцение средне и. высокоуглеродистых сталей в среде предлагаемого состава слов собствует повышению насьпцаюп1ей

Мюсротвердость, НПа

Толщина слоя, яки нг кввитацион и стойкости зяоо + ь прочняе атериал

Состав насыщающей среды,иас.Х

Оэ49

21000

9,7

1 + Сталь 45

0,.5 t,30

5 ° 4

Сталь 70

30000 . 0,64

3,1

Сталь У 10

0,48

2 + Сталь 45

Сталь 70

9,0

22000

0 53

5 0

26000

31000 . 0,70

2,8

Сталь У 10 20

12,!

23000

0,42

+ Сталь 45 38

6,0

0,49

Сталь 70

Сталь У 10 25

4,5

3!000

0 55

3,0!

6000

0,80

Сталь 45

SiC f0+TiH .50+SiC 20+

+A1 05+ Нар 5

f7500

Сталь 70 . 15

2,5

0,82

1,6

Сталь У 8

18000

0>9t

Известный

0 85 ваСТ 63 + TiH 10 + $Ы 25 + фтоР- Сталь 45 14 тнтанвт калия 2

Сталь 70 10

Сталь У 10 7

2,7

1,В

0,90

0,7!

%14

Составитель С.. Столпникова

Техред А.Кикемезей Еоррекмэр,С. Черни

Редактор А. Шандор

Заказ 2640/27

Тираж 900 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная„4

Предлагаемый

SiC 20 + Ti0 45 + СаН, 15 + Нвр

+ фтдртитанат калия 4 + At О, !5

SiC 22 + TiO, 43 + СаН1 !2 + Нар

+ фтортнтанат калия 3,+ 18 А8,0, SiC 25.+ Ti0 40 + CaHzf0 + ffaF Э

+ фтортитвнвт калия 2 + 20 AtzO>

f 6000 !

20000