Обмазка для местной защиты металлических изделий при химико- термической обработке

Обмазка для местной защиты металлических изделий при химико- термической обработке

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОБМАЗКА ДЛЯ МЕСТНОЙ ЗАЩИТЫ ЖТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ ПРИ ХИМИКОТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКЕ на основе жидкого стекла, .отличающая с я тем, что, с целью повышения защитных свойств и технологичности обмазки, она дополнительно содержит двуокись титана при следующем соотношении компонентов, мас.%: Двуокись титана 30-40 Жидкое стекло 60-70

7128 А

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУЬЛИН (!9) ((() 4(1) С 23 С 8/02 "+сез. у ха гръд3пр

Г:

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 И ;:„ ;((°

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3557080/22-02 (22) 21.02.83

| (46) 23. ° 05.85. Бюл. Ф 19 (72) В.В.Никитин, А.Г.Молчанов и С.И.Шалимова (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт резинотехнического машиностроения (53) 621.785.51.06(088 ° 8) (56) 1 ° Минкевич А.Н. Химико-термическая обработка металлов и сплавов. М., 1965.

2,. Авторское свидетельство СССР

У 852959, кл. С 23 С 9/00, 1981. (54) (57) ОБМАЗКА ДЛЯ МЕСТНОЙ ЗАЩИТЫ

МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ ПРИ ХИМИКОТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКЕ на основе жидкого стекла, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения защитных свойств и технологичности обмазки, она дополнительно содержит двуокись титана при следующем соотношении компонентов, мас.Х:

Двуокись титана 30-40

Жидкое стекло 60-70

1157 128

Изобретение относится к металлургии, а именно к защите металлических изделий при химико-термической обработке от диффузии углерода, бора, азота, кислорода, алюминия в ик поверхностные слои, и может быть использовано в машиностроении при цементации, борировании, азотировании, алитировании.

При химико-термической обработке часто нет необходимости в упрочнении всей поверхности детали, поскольку отдельные ее поверхности подвергаются дальнейшей механической обработке, сварке и другим технологическим операциям, когда наличие диффузионного слоя в поверхности недопустимо.

Широко известен состав обмазок для защиты от цементации на основе раствора канифоли в этиловом спирте или бензине (11 .

Однако иеред нанесением данных обмазок требуется предварительное обезжиривание и необходима принудительная сушка при 250-300 С, и кроме того, большинство из данных обмаэок предназначены только для защиты от цементации.

Наиболее близким к изобретению по. технической сущности и достигаемому эффекту является состав обмаэки, содержащий 70-80 мас.% окиси алюминия и 20-30 мас.7. жидкого стекла. Обмазка наносится на защищаемую поверхность в 2-3 слоя с интервалом

2-5 ч (сушка проводится при 20 С) 21, Однако в известной обмазке основным компонентом является окись алюминия, обладающая сильной гигроскопичностью, что приводит к увеличению времени сушки. Кроме того, при таком соотношении компонентов известная смесь имеет большую вязкость, и наносимые слои имеют большую толщину, а это является (особенно при длительной выдержке) причиной растрескивания и отслаивания слоя обмаэки, вследствие чего при химико-термической обработке имеют место частые пробои. При быстром нагреве деталей, особенно при газовой цементации, известная обмазка вследствие большого содержания влаги вспучивается, растрескивается и отслаивается.

Цель изобретения — повышение защитных свойств и технологичности обмаэки.

Поставленная цель достигается тем, что обмаэка для местной защиты металлических изделий при химиео-термической обработке на основе жидкого стекла дополнительно содержит двуокись титана при следующем соотношении компонентов, мас,X:

Двуокись титана 30-40

Жидкое стекло 60-70

Оптимальный процентный состав обмазки выбран на основе экспериментальных данных в табл. 1.

Таким образом, соотношение компонентов в предлагаемой обмазке, выбранное на основе экспериментальных данных, вызвано тем, что при

20 вводе в состав более 40 мас.7 окиси титана и менее 60 мас.7 жидкого стекла смесь становится вязкой, и наносимые слои имеют большую толщину, вследствие чего увеличивается время сушки и имеют место случаи растрескивания, При содержании двуокиси титана в количестве, меньшем 30 мас.7, смесь частично теряет свол защитные свойЗО ства, имеют место пробои при химикотермической обработке.

Порядок приготовления обмазки.

В смеситель емкостью 10 л вводят

6 кг жидкого стекла плотностью

1,42 при 20 С и 0,5 кг 10%-ного раствора медного купороса. После перемешивания в течение 15-20 мин добавляют 3,5 кг двуокиси титана и перемешивают 1-1,5 ч.

Пример 1. Проводят борирование в порошке. карбида бора в контейнере с плавким затвором. Цилиндрические образцы из стали 45 диаметром 30 мм и длиной 60 мм с одной стороны обмазывают известной пастой, с другой — предлагаемой. Образцы помещают. в контейнер и засыпают пою рошком. Борирование ведут при 950 С в течение 6 ч ..

50 Металлографический и рентгеноструктурный фазовый анализы показали отсутствие диффузионного слоя на .поверхностях, покрытых известной и предлагаемой пастами. у Пример 2. При алитировании в порошках в контейнере с плоским затвором и азотировании в среде аммиака образцов, покрытых предла1157128

Двуокись титана

Жидкое стекло

10%-ный раствор медного купороса

20

48

Двуокись титана

Жидкое стекло

10%-ный раствор купороса

Двуокись титана 30

Жидкое стекло 60

10%-ный раствор медного куттороса 5

Двуокись титана

Жидкое стекло

10%-ный раствор медного купороса

1,5 То же

Двуокись титана 38

Жидкое стекло 60

10Х-ный раствор. купороса 2

1,5

Двуокись титана 42

Жидкое стекло 56

10Х-ный раствор медного купороса 2 гаемой и известной пастами, диффузи- . онный слой не обнаружен.

Таким образом, при медленном нагреве (т.е. при диффузионной металлизации в контейнерах) и низкой температуре насыщения (азотирование при 620 С) известная и предлагаемая пасты обеспечивают надежную защиту от диффузии углерода, бора, азота и алюминия.

II р и м е р 3. Проводят газовую цементацию в безмуфельной печи непрерывного действия, Контейнер с деталями и образцами, покрытыми предлагаемой и известной пастами, помещают в печь с температурой 650 С, далее осуществляют нагрев до температуры насыщения, равной 930 С, выдерживают 8-10 ч до 650 С с печью и подстужнвают на воздухе. Данные по 20 обработке образцов при температуре

20 С приведены в табл.2.

Как видно из таблицы,при газовой цементации в: †.печах непрерывного действия известная обмазка не обеспечивает защиты от цементации.

Таким образом, предлагаемая паста обеспечивает надежную защиту при диффузионной металлиэации в контейнере и при газовых способах химико-термической обработки вне зависимости от скорости нагрева. Кроме того, предлагаемая паста обладает, меньшей продолжительностью сушки и при использовании нет необходимости в предварительном обезжиривании.

Ожидаемый годовой экономический эффект от внедрения предлагаемой пасты, составит 90 тыс.руб.

Таблица 1

Большая жидкотекучесть вследствие малого содержания двуокиси титана, имеются пробои при химико-термической обработке

Большая вязкость и толщина,.

2 вследствие чего при высыхании имеет место растрескивание обмазки

Обмаэка обладает хорошей техно1,5 логичностью при нанесении, непродолжительным временем сушки, надежными защитными .свойствами. 1,75 Большая вязкость и. толщина слоя, имеют место случаи растрескиванйя при высыхании

1157128

Таблица 2

Обмазка

Время сушки, ч имечание

Извест» ная

4-5

0,22

0,26

0,26

0,23

0,19

Предлагаемая

0,14

1, 5-2

0,16

0,14

0,14

0,14

Составитель Г.Бахтинова .

Редактор И.Дербак Техред Т.Маточка КоРРектоР С,Черни

Заказ 3291/27 Тираж 900 Подписное

ВНИЙПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород. Ул. Проектная, .4

Послойное содержание углерода в поверхностном слое, Ж

Исследование проводилось на образцах из стали

14ХН3МА

Анализ градиен— та углерода нроводят с помощью . стружки, снимаемой через

0,125 мм